Кабель ПвП2г 20 кВ 150 мм

Кабель силовой ПвП2г 20 кВ 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвП2г на напряжение 20 кВ с сечением жилы 150 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям современных энергосистем.

Расшифровка маркировки ПвП2г

• П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П – наружный покров (защитный шланг) из полиэтилена.
• 2г – обозначение степени герметизации: «2» – бронированный, «г» – герметизированный (водоблокирующие ленты или заполнитель в броне).
• 20 кВ – номинальное напряжение (междуфазное) 20 000 Вольт.
• 150 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвП2г 20 кВ 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 150 мм² изготавливается, как правило, из алюминия (А) или меди (М), что должно быть указано в полной маркировке (например, АПвП2г или МПвП2г). Для данного сечения жила является многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Жила имеет круглую форму и уплотненную конструкцию.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе между жилой и изоляцией, что критически важно для кабелей среднего напряжения.

3. Основная изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Для напряжения 20 кВ она составляет, как правило, 5.5-6.0 мм. Сшитый полиэтилен сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C при коротком замыкании), что является ключевым преимуществом перед бумажно-масляной изоляцией.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического конденсатора и отвода токов утечки.

5. Поясная изоляция и экран

Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладываются медные или алюминиевые проволоки или ленты, которые выполняют функцию нулевого (заземляющего) экрана. Этот экран заземляется с обеих сторон кабеля и предназначен для пропускания токов утечки, а также для защиты от внешних электромагнитных помех. Поверх экрана может накладываться поясная изоляция в виде лент.

6. Броня и герметизация («2г»)

Для защиты от механических повреждений и грызунов кабель бронируется. Цифра «2» в маркировке указывает на броню из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Буква «г» означает, что под броней и/или поверх нее наложены водоблокирующие ленты или заполнители на основе гидрофобных материалов. При попадании влаги эти материалы набухают, герметизируя поврежденный участок и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.

7. Наружная оболочка

Внешний защитный шланг выполнен из полиэтилена (второй «П» в маркировке), который обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, ультрафиолету, агрессивным почвам и обладает хорошими механическими свойствами. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для алюминиевой жилы 150 мм²)

В таблице ниже приведены ключевые электрические параметры для кабеля с алюминиевой жилой.

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	12/20 кВ (24 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Температура при коротком замыкании	+250°C	Допустимая, не более 5 сек
Минимальная температура прокладки	-15°C	Без предварительного подогрева
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~260-280 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе)
Сопротивление жилы при +20°C, не более	0.206 Ом/км	Для алюминия. Для меди ~0.124 Ом/км
Емкость	~0.35 мкФ/км	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление	~0.15 Ом/км	Приблизительное значение

Механические и климатические характеристики

• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Стойкость к ударам: Соответствует требованиям ГОСТ для бронированных кабелей.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C для окружающей среды.
• Стойкость к УФ-излучению: Высокая, благодаря полиэтиленовой оболочке.
• Группа горючести: Обычно Г2-Г3 (умеренно горючий). Существуют исполнения с пониженной пожарной опасностью (нг(А)-LS, нг(А)-HF).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвП2г 20 кВ 150 мм² применяется для создания и модернизации распределительных сетей 6-20 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в городских и промышленных сетях: Питание районных подстанций и крупных потребителей.
• Вводы на территории промышленных предприятий: Для питания мощного оборудования.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам: Броня и полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту в агрессивных средах.
• Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Герметизация («г») защищает от влаги в случае повреждения оболочки.
• Прокладка в воздухе: По стенам зданий, опорам. Кабель устойчив к атмосферным осадкам и солнечному излучению.

Важно: Прокладка в земле требует наличия песчаной подушки, защитной плиты или кирпича над кабелем, а также сигнальной ленты.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с ААБл, ЦААБл)

По сравнению с традиционными кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой, кабель ПвП2г обладает рядом преимуществ:

• Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Отсутствие риска стекания пропитки: Не имеет ограничений по разности уровней при прокладке.
• Меньший вес и внешний диаметр: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Высокая стойкость к влаге и коррозии: Полиэтиленовая оболочка и герметизация надежно защищают.
• Большая длина строительных отрезков: Может поставляться бухтами большой длины, уменьшая количество муфт на линии.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует спецоборудования для заделки концов, как бумажно-масляные кабели.

Недостатки:

• Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Требует аккуратного обращения.
• Относительно высокая стоимость: Хотя с учетом срока службы и потерь часто оказывается экономически выгоднее.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и оконцевателей: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание.

Монтаж, соединение и эксплуатация

Монтаж кабеля ПвП2г требует соблюдения правил ПУЭ и инструкций производителя. Ключевые этапы:

1. Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, радиус изгиба не должен нарушаться.
2. Заделка концов: Используются специальные концевые заделки (грибки, перчатки) для кабелей с изоляцией из СПЭ, которые обеспечивают плавный градиент напряжения.
3. Соединение: Выполняется с помощью соединительных муфт (СМ) 20 кВ, рассчитанных на изоляцию из СПЭ. Процесс включает фазировку, послойное восстановление изоляции и экранов, герметизацию и монтаж металлического корпуса.
4. Заземление: Экран (нулевая жила) и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии.
5. Испытания: После монтажа линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 55 кВ в течение 10 мин.) для проверки целостности изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвП2г от ПвБШв?

Основное отличие – в конструкции брони и герметизации. ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных проволок (Б) и шланг защитный из поливинилхлорида (Шв). Он также защищен от механических повреждений, но не имеет обязательной герметизации водоблокирующими материалами («г»), что делает кабель ПвП2г более предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвП2г 20 кВ, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.

Можно ли прокладывать кабель ПвП2г в одном лотке с кабелями низкого напряжения?

Прямых запретов в ПУЭ нет, но это не рекомендуется. Прокладка кабелей среднего и низкого напряжения совместно должна выполняться с соблюдением требований к разделению их перегородками или расстоянием. Предпочтительна раздельная прокладка для упрощения обслуживания и повышения безопасности.

Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретной задачи?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (I_доп) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей вплотную и экономической плотности тока. Для мощности около 8-9 МВА при напряжении 20 кВ сечение 150 мм² по алюминию является типовым. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проекте электроустановки.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, обязательно. Кабель должен быть уложен на подготовленное песчаное основание, присыпан песком, а сверху защищен сигнальной лентой или бетонными/керамическими плитами. Это защитит его от повреждений при последующих земляных работах и от давления грунта.

Что означает буква «г» в контексте ремонтопригодности?

Буква «г» (герметизация) усложняет ремонт в случае повреждения, так как водоблокирующие материалы набухают. Для локализации повреждения и ремонта требуется специальный инструмент и материалы для удаления заполнителя и последующего восстановления герметизирующего слоя. Однако эта же особенность предотвращает масштабное распространение влаги и позволяет локализовать повреждение.

Какие документы должны сопровождать партию кабеля?

Обязательно наличие паспорта завода-изготовителя и сертификата соответствия. В паспорте указываются: заводской номер, дата изготовления, длина, результаты электрических испытаний (испытание изоляции повышенным напряжением, измерение емкости, сопротивления изоляции), масса, диаметр.