Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвП2г 35 кВ 500 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой марки ПвП2г на напряжение 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие жестким требованиям современных энергосистем. Данный кабель является альтернативой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и маслонаполненным кабелям, предлагая преимущества в монтаже и эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвП2г

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 (или ТУ 16.К71-335-2004) и несет полную информацию о его конструкции:

• П – изоляция жилы выполнена из сшитого полиэтилена (ПЭ).
• в – наличие внутренней герметизации (водоблокирующие ленты или порошки) в поясной изоляции и/или под оболочкой для предотвращения продольного распространения влаги.
• П – материал внешней оболочки – полиэтилен (ПЭ).
• 2г – обозначение степени герметизации и типа защитного покрова. Цифра «2» указывает на наличие бронепокрова из двух стальных оцинкованных лент. Буква «г» означает, что кабель не имеет защитного наружного покрова поверх брони («голый»). Броня не защищена джутовым или подобным волокнистым покрытием.
• 35 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
• 500 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвП2г 35 кВ 500 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 500 мм² выполняется, как правило, из медных или алюминиевых проволок (в зависимости от заказа). Для данного сечения чаще применяется секторная или сегментная форма для компактности. Жила может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной (скрученной из отдельных проволок). Многопроволочная жила обеспечивает большую гибкость кабеля.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент кабеля. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с обычным ПЭ. Изоляция рассчитана на длительную работу при температуре жилы до 90°C и кратковременно до 130°C (при коротком замыкании). Толщина изоляции нормирована стандартами.

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)

Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и внутренний экран, но уже с внешней стороны изоляции.

5. Металлический экран (заземляющий)

Поверх внешнего полупроводящего слоя располагается металлический экран. Он может быть выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных лент или комбинированно (ленты+проволоки). Для кабеля 35 кВ 500 мм² это, как правило, медные проволоки достаточного сечения. Назначение:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
• Защита от внешних электрических влияний.

6. Поясная изоляция и герметизация

Поверх металлического экрана накладываются водоблокирующие ленты или порошки (индикатор «в» в маркировке). Их функция – предотвращение продольного распространения влаги в случае повреждения внешней оболочки. Далее следует поясная изоляция, обычно из ПЭТФ-лент или аналогичных материалов, которая скрепляет сердечник кабеля.

7. Бронепокров (2г)

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле (траншеях). Индекс «г» означает, что поверх брони нет защитного покрова.

8. Наружная оболочка

Внешний слой из полиэтилена (ПЭ), защищающий всю конструкцию от воздействия влаги, агрессивных химических веществ в грунте, ультрафиолета (при наземной прокладке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами.

Основные технические и электрические параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвП2г 35 кВ 1х500 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Сечение жилы, мм²	500
Материал жилы	Медь (Cu) или Алюминий (Al)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева)	-20°C
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	65 кВ (для новых кабелей после монтажа)
Длительно допустимый ток нагрузки (для медной жилы, прокладка в земле +25°C, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)	~600-750 А (зависит от конкретных условий прокладки)

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвП2г 35 кВ 500 мм² предназначен для передачи электроэнергии в сетях на номинальное напряжение 35 кВ с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Магистральные линии электропередачи от подстанций 35/10(6) кВ к распределительным пунктам.
• Вводы и выводы на электростанциях и подстанциях.
• Питание крупных промышленных предприятий (металлургия, химическая промышленность, машиностроение).
• Питание объектов инфраструктуры городов (районные ТЭЦ, крупные насосные станции).
• Прокладка в сложных условиях: в грунтах с высокой коррозионной активностью, в районах с блуждающими токами, в сейсмически активных зонах.

Способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншеях): Наличие брони делает этот способ основным. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается сигнальной лентой и засыпается мягким грунтом.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня обеспечивает защиту от механических воздействий при обслуживании.
• Прокладка по эстакадам и галереям: Полиэтиленовая оболочка устойчива к УФ-излучению и атмосферным осадкам.

Прокладка по воздуху на опорах (по типу СИП) для данного кабеля не является типичной, но возможна при соблюдении условий по механической прочности и креплению.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвП2г 35 кВ:

• Высокая надежность и долгий срок службы (более 30 лет) благодаря стабильным свойствам сшитого полиэтилена.
• Высокая пропускная способность из-за большей допустимой рабочей температуры (90°C против 70°C у кабелей с бумажной изоляцией).
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом (в отличие от маслонаполненных кабелей), что снижает эксплуатационные расходы.
• Устойчивость к термическим перегрузкам.
• Возможность прокладки на трассах с большими перепадами высот.
• Герметичность конструкции благодаря водоблокирующим элементам.

Недостатки и особенности:

• Высокая чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок. Требует высокой квалификации персонала.
• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами на этапе монтажа (риск «древовидного» разряда).
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией на аналогичное напряжение.
• Необходимость использования специального инструмента для разделки и монтажа аксессуаров.

Монтаж, соединение и оконцевание

Для монтажа кабеля ПвП2г 35 кВ 500 мм² применяется специализированная кабельная арматура: соединительные и стопорные муфты, концевые заделки (наружной или внутренней установки). Технология монтажа включает:

• Аккуратную разделку конца кабеля с послойным удалением оболочки, брони, экранов и изоляции на строго заданную длину.
• Подготовку поверхностей (зачистка, шлифовка, обезжиривание).
• Монтаж изоляции соединения, которая может быть выполнена по технологии термоусаживаемых трубок или холодной усадки. Для кабелей 35 кВ часто применяются муфты с предварительно наложенной изоляцией из того же сшитого полиэтилена, соединение жил осуществляется с помощью опрессовки или сварки.
• Восстановление электрической целостности экранов и брони.
• Герметизацию соединения.

Обязательным этапом после монтажа является высоковольтное испытание повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением частотой 0.1 Гц для проверки качества монтажа и отсутствия повреждений изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвП2г от АПвП2г?

Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы. «А» означает алюминиевую жилу, отсутствие буквы «А» (или подразумеваемая буква «М») – медную. Таким образом, АПвП2г – это кабель с алюминиевой жилой, а ПвП2г (в данном контексте вопроса) – с медной. Все остальные элементы конструкции идентичны. Выбор зависит от требований к токовой нагрузке, бюджета и условий проекта (алюминий легче, но требует большего сечения для той же проводимости).

Почему для кабеля 35 кВ указывается два значения напряжения: 20,5/35 кВ?

Согласно международной и российской классификации, номинальное напряжение кабеля обозначается как U₀/U. Где:

• U₀ – номинальное напряжение между жилой и заземленным экраном (металлической оболочкой) или землей. Для сети 35 кВ это 20.5 кВ.
• U – номинальное междуфазное напряжение сети, для которой предназначен кабель – 35 кВ.

U_m – максимальное рабочее напряжение сети, в которой может работать кабель (40.5 кВ).

Можно ли прокладывать кабель ПвП2г в воде?

Конструкция кабеля с полиэтиленовой оболочкой, броней и водоблокирующими элементами обеспечивает высокую стойкость к влаге. Однако прокладка непосредственно в воде (реки, озера) не является стандартным режимом работы для этой марки. Для постоянной прокладки в водоемах существуют специальные кабели с усиленной свинцовой герметизирующей оболочкой (например, марки ПвПу2г). Прокладка ПвП2г в затопляемых траншеях или коллекторах с высоким уровнем грунтовых вод возможна, но требует оценки конкретных условий.

Какой срок службы у данного кабеля?

Расчетный (нормативный) срок службы кабеля ПвП2г 35 кВ, при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от режимов нагрузки, внешних воздействий и качества обслуживания.

Как выбрать между одножильным и трехжильным кабелем на 35 кВ?

Кабель ПвП2г 35 кВ 500 мм², описанный в статье, является одножильным. Для создания трехфазной линии требуется три таких кабеля. Существуют также трехжильные кабели в общей оболочке и броне (например, ПвПг 3х500). Выбор зависит от условий прокладки:

• Три одножильных кабеля: Чаще применяются для больших сечений (от 500 мм² и выше). Облегчается монтаж и транспортировка отдельных тяжелых отрезков. Позволяют применять специальные схемы расположения (в «треугольник» или «плоскостью») для оптимизации токовых нагрузок и снижения потерь. Требуют больше места в траншее.

Один трехжильный кабель: Компактнее, удобнее при прокладке в кабельных сооружениях (тоннелях, лотках). Меньше общий диаметр и вес на метр. Однако для больших сечений он становится чрезвычайно тяжелым и жестким, что осложняет монтаж.

Решение принимается на основе технико-экономического расчета для конкретного объекта.

Что означает требование «не распространяющий горение» для такого кабеля?

Кабели марки ПвП2г, как правило, не имеют в маркировке индексов «нг» или «-FR», что указывает на отсутствие специальных мер по огнестойкости или нераспространению горения в их стандартном исполнении. Изоляция из сшитого полиэтилена является горючим материалом. Для прокладки в пожароопасных помещениях, атомных станциях, метро и т.д. требуются специальные исполнения кабелей с огнезащитными покрытиями, барьерами или изоляцией, не содержащей галогенов (маркировка «-LS»).