Кабель ПвП2г 10 кВ 630 мм
Кабель ПвП2г 10 кВ 630 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвП2г на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 630 мм² представляет собой современное высокотехнологичное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Он является ключевым элементом в сетях среднего класса напряжения и соответствует последним тенденциям в области энергоэффективности и надежности. Данный кабель постепенно вытесняет традиционные кабели с бумажно-пропитанной изоляцией благодаря ряду эксплуатационных преимуществ.
Расшифровка маркировки ПвП2г
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – наличие экрана из полупроводящего слоя поверх изолированной жилы.
- 2г – обозначение, указывающее на:
- 2 – класс гибкости жилы (однопроволочная, как правило, для сечений от 240 мм² и выше, но по факту для 630 мм² жила чаще многопроволочная, что требует уточнения в ТУ). На практике для 630 мм² применяется уплотненная или многопроволочная жила, что может маркироваться иначе (например, «ож»).
- г – отсутствие защитного покрова («голый»), что подразумевает отсутствие брони. Защитой служит только ПВХ-оболочка.
- 10 кВ – номинальное напряжение между жилами и землей (U0/U). Для 10 кВ это обычно 6/10 кВ или 8,7/10 кВ.
- 630 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди (не указано в маркировке, но определяется ТУ). Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности, может быть уплотненной (из нескольких проволок, спрессованных в монолит) или многопроволочной. Класс гибкости 1 или 2.
- 2. Экран по жиле (полупроводящая экструдированная оболочка). Наносится методом экструзии непосредственно на жилу. Выравнивает электрическое поле, устраняя микронеровности поверхности жилы, и предотвращает частичные разряды.
- 3. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE). Основной диэлектрический слой. Получается путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы «сшиваются», образуя трехмерную сетку. Это резко повышает термостойкость (до 90°C в длительном режиме и 250°C при КЗ) и стойкость к механическим нагрузкам по сравнению с ПЭВП.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящей слой). Аналогичный слой поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- 5. Поясной экран. Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально с перекрытием, или в виде медной оплетки. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля. Является нулевой точкой в трехфазной системе.
- 6. Заполнитель. Пространство между поясным экраном и оболочкой заполняется термопластичными нитями или лентами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- 7. Оболочка из ПВХ пластиката. Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи). Имеет цветовую маркировку (обычно черный).
- при длительной работе
- при коротком замыкании
- при перегрузке
- +90°C
- +250°C (макс. 5 сек)
- +130°C (макс. 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
- Магистральные и распределительные линии 6-10 кВ в городских и промышленных сетях.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где отсутствует риск значительных механических воздействий (отсутствие брони).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха.
- Укладка в земле (траншеях) при условии отсутствия активных химических воздействий на трассе и механических нагрузок (растяжения, вибрации). В зонах с риском повреждения грызунами или при наличии блуждающих токов требуется дополнительная защита (например, укладка в трубах).
- Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие тока утечки и необходимости контроля изоляции: Не требует систем постоянного осушения и контроля изоляции, в отличие от маслонаполненных кабелей.
- Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте (отсутствие стекания пропиточного состава).
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Высокая влагостойкость изоляции.
- Больший срок службы.
- Чувствительность к частичным разрядам: Требует высокого качества изготовления экранов и монтажа концевых муфт.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на аналогичное напряжение.
- Отсутствие брони (у марки «2г»): Требует аккуратного обращения при прокладке и защиты от механических повреждений.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (как правило, 15D) для предотвращения повреждения изоляции и экранов.
- Работа с экранами: Поясной экран (медные ленты/оплетка) должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабеля. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ.
- Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты: Для соединения и оконцевания используются специальные муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важна чистота обработки поверхности изоляции и экрана, а также герметичность соединения.
- Затяжка болтовых соединений: При подключении к шинам подстанции или оборудования необходимо использовать динамометрический ключ для соблюдения момента затяжки, указанного в паспорте на кабельную арматуру.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока (например, 37 кВ в течение 15 минут) или переменным напряжением 2U0 (17,4 кВ) частотой 0,1 Гц (VLF).
- √3 ≈ 15 кВ, что с запасом покрывает междуфазное напряжение 10 кВ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью используется значение 6/10 кВ.
Таким образом, полное обозначение: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с ПВХ-оболочкой, с экраном из полупроводящего материала, без защитного покрова, на напряжение 10 кВ, с алюминиевой или медной жилой сечением 630 мм².
Конструкция кабеля ПвП2г 10 кВ 630 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Параметры приведены для кабеля с алюминиевой жилой (АПвП2г) и медной жилой, если применимо.
| Параметр | Значение для жилы 630 мм² | Примечания |
|---|---|---|
| Наибольшее рабочее напряжение, U0/U (Um) | 8,7/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение жила-земля, U – междуфазное |
| Допустимая температура жилы: | Высокая термостойкость XLPE | |
| Максимально допустимая температура нагрева жил при прокладке в земле | +50°C | Определяется условиями охлаждения |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Емкость на 1 км длины | ~0,35-0,40 мкФ/км | Зависит от конкретной конструкции |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | При частоте 50 Гц |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для одножильного кабеля – особые условия. |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C. |
| Допустимая температура нагрева токопроводящей жилы при КЗ | +250°C (продолжительность до 5 секунд) |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует отдельного указания в маркировке). |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
Токовые нагрузки
Допустимые длительные токовые нагрузки (ДДТН) зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для кабеля с алюминиевой жилой (АПвП2г) при температуре земли +25°C и жилы +90°C.
| Способ прокладки | ДДТН, А | Условия |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | ~520-560 А | Глубина 0,7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, расстояние между кабелями в свету 100 мм. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~580-620 А | Температура воздуха +25°C, свободное охлаждение. |
| В кабельном канале (блоке) | ~470-510 А | С учетом ухудшения условий теплоотвода. |
Важно: Для меди значения будут на ~30% выше. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, или расчетным путем с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру среды, количество работающих кабелей в пучке, глубину прокладки и т.д.).
Область применения
Кабель ПвП2г 10 кВ 630 мм² применяется для создания стационарных линий электропередачи и распределения энергии в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы использования:
Ограничения: Не рекомендуется для прокладки в воде, в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты, на трассах с возможными смещениями грунта, а также для подвижного подключения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажной изоляцией)
Преимущества кабеля ПвП2г (XLPE):
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвП2г 10 кВ 630 мм² требует специальной подготовки и инструмента.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвП2г от ПвВг?
Основное отличие – в материале оболочки. У кабеля ПвВг оболочка выполнена из вулканизированного полиэтилена, что обеспечивает более высокую механическую прочность и стойкость к истиранию, но меньшую гибкость и более высокую стоимость. Кабель ПвП2г имеет оболочку из ПВХ пластиката, которая обладает лучшей гибкостью, маслостойкостью и, как правило, более низкой ценой.
Почему для сечения 630 мм² иногда указывается класс гибкости 1, а не 2?
Согласно ГОСТ, для сечений свыше 240 мм² основным является класс 1 (однопроволочная или уплотненная жила). Однако для удобства монтажа на практике часто производят кабели с многопроволочной жилой и более высоким классом гибкости (2). Это должно быть четко указано в технических условиях (ТУ) завода-изготовителя и подтверждено конструкцией жилы.
Можно ли прокладывать кабель ПвП2г 10 кВ 630 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, можно, так как ПВХ-оболочка обеспечивает защиту от влаги и умеренной химической агрессии. Однако при наличии риска механических повреждений (строительные работы, острые камни, грызуны) рекомендуется укладка в асбоцементных, полиэтиленовых или ПНД трубах, либо использование бронированной модификации кабеля (например, ПвБбШв).
Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника для экрана?
Сечение заземляющего проводника должно быть не менее 16 мм² по меди (или 25 мм² по алюминию) согласно ПУЭ п. 1.7.121. Однако для кабелей на 10 кВ с сечением жилы 630 мм², учитывая возможные токи КЗ, на практике часто применяют проводники сечением 25-35 мм² по меди для обеспечения надежного отвода тока и термической стойкости.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена?
Главная особенность – необходимость тщательной ступенчатой зачистки изоляции с созданием плавного конуса (фаски) для равномерного распределения электрического поля. Обязательна зачистка полупроводящих экранов с точностью до миллиметра, очистка поверхности основной изоляции от следов полупроводящего слоя специальной шлифовальной бумагой и обезжиривание. Несоблюдение технологии – основная причина пробоев на концевых муфтах.
Что означает цифра «8,7» в обозначении напряжения 8,7/10 кВ?
Это номинальное напряжение между фазой и землей (U0) для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрастать в √3 раз. Таким образом, 8,7 кВ
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Гарантированный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет и зависит от соблюдения условий прокладки, токовых нагрузок, отсутствия перегрузок сверх нормы, качества монтажа соединительных муфт и отсутствия внешних механических повреждений. Критическим фактором является стойкость к частичным разрядам внутри изоляции.