Кабель ПвП2г 400 мм
Кабель ПвП2г 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвП2г 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – броня из плоских оцинкованных стальных проволок, 2г – двойная герметизация (гидрофобные ленты под оболочкой и водоблокирующие проволоки в броне), 400 – номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвП2г 400 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в тяжелых условиях.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал – Al), секторной или сегментной формы для компактности. Номинальное сечение – 400 мм². Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), в зависимости от требований гибкости.
- Экран по жиле: Полупроводящий экструдированный слой, выполненный из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и зависит от класса напряжения. Для 10 кВ типичная толщина составляет около 4,5 мм. СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к трекингу и влаге.
- Экран по изоляции: Полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
- Поясная изоляция: Полупроводящая лента, наложенная поверх экрана по изоляции.
- Медная проволока (дренажная жила): Неизолированная медная проволока, наложенная поверх поясной изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала и отвода токов, возникающих на экранах, в систему заземления.
- Герметизирующий слой: Слой гидрофобных (водоблокирующих) лент. Ключевой элемент марки «2г». Предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружной оболочки.
- Разделительный слой: Полимерная пленка или тальк, нанесенный на броню для предотвращения ее повреждения об оболочку.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты (плоские проволоки), наложенные с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), от растягивающих нагрузок и грызунов.
- Наружная оболочка: Изготовлена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению (при прокладке на воздухе). Имеет характерный желтый цвет для кабелей на напряжение 6-35 кВ.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8,7/10 (12) кВ.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
- Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
- Емкость жила-экран: приблизительно 0,3-0,4 мкФ/км.
- Индуктивное сопротивление: около 0,1 Ом/км.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Стойкость к тлению при групповой прокладке: кабели с изоляцией из СПЭ не распространяют горение при одиночной и групповой прокладке.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ (воздушные линии, переведенные в кабель).
- Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные и компрессорные станции.
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в земле (траншеях).
- Пропускную способность линии (ток, А).
- Активные потери мощности (P = I²·R).
- Стоимость кабеля и монтажных работ.
- Требования к защитной аппаратуре.
- Механическое повреждение изоляции: При нарушении радиуса изгиба или при протяжке с превышением допустимого тяжения.
- Повреждение герметизирующего слоя: Неаккуратная разделка концов может нарушить целостность гидрофобного слоя.
- Коррозия брони: Происходит при повреждении наружной ПВХ оболочки в агрессивных грунтах.
- Термические перегрузки: Прокладка в условиях, не соответствующих расчетным (например, в каналах с высокой температурой или в плотной группе), ведет к преждевременному старению изоляции СПЭ.
- Повреждение грызунами: Несмотря на броню, в редких случаях возможно повреждение оболочки.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений выше 1 кВ).
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
Механические и эксплуатационные характеристики
Таблица 1. Расчетные электрические параметры кабеля ПвП2г 1х400/10 кВ
| Параметр | Значение | Условия |
|---|---|---|
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~ 550-600 А | Прокладка в земле (траншее), температура грунта +20°C, глубина прокладки 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт. |
| Допустимый ток короткого замыкания, кА | ~ 15-18 кА | Длительность КЗ 1 секунда, начальная температура жилы +90°C. |
| Активное сопротивление жилы (R0), Ом/км | 0,0778 | Постоянный ток, температура +20°C. |
| Потери в экране | Присутствуют | Требуют учета при расчете допустимых токовых нагрузок, особенно при однослойной прокладке. |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвП2г 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Особенности монтажа: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту (кирпич, сигнальную ленту). Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями связи и низкого напряжения без специальных перегородок. Обязательно требуется заземление брони и экранов с двух концов кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит. При протяжке необходимо использовать лебедки с ограничителями натяжения и ролики для соблюдения радиуса изгиба.
Сравнение с аналогами
Кабель ПвП2г часто сравнивают с другими марками кабелей на напряжение 6-35 кВ.
Таблица 2. Сравнение кабеля ПвП2г с основными аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Броня/Защита | Ключевое отличие от ПвП2г |
|---|---|---|---|---|
| ПвП2г | Алюминий | СПЭ | Плоские проволоки, герметизация | Базовая модель для прокладки в земле. |
| АПвП2г | Алюминий | СПЭ | Плоские проволоки, герметизация | Фактически то же самое. Буква «А» в начале марки (алюминий) часто опускается. |
| ПвБ2г | Алюминий | СПЭ | Две стальные ленты, герметизация | Броня из стальных лент вместо плоских проволок. Менее стойка к растяжению, но более стойка к продавливанию. |
| ЦСП 400 мм² | Медь | Бумага, пропитанная вязким составом | Свинцовая оболочка, броня | Устаревшая конструкция, тяжелее, требует специальной концевой разделки, ограничения по уклону трассы. |
| ПвВг | Алюминий | СПЭ | Отсутствует (только ПВХ оболочка) | Применяется только в кабельных сооружениях, где нет механических рисков. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля с изоляцией из СПЭ (ПвП2г) от кабеля с бумажно-масляной изоляцией (ЦСП)?
Кабель с изоляцией из СПЭ не содержит жидкого диэлектрика, что исключает риск утечки масла и позволяет прокладывать трассу с большими перепадами по высоте. Он легче, проще в монтаже и обслуживании, имеет более высокую допустимую температуру работы (+90°C против +70°C для ЦСП). СПЭ-кабели не требуют сложных муфт с системой подпитки маслом.
Что означает индекс «2г» и насколько он важен?
Индекс «2г» означает «двойная герметизация». Это критически важная опция для кабелей, прокладываемых в земле. Первый элемент – гидрофобные ленты под оболочкой, второй – водоблокирующие проволоки в броне (или ленты). При повреждении оболочки эти материалы набухают при контакте с водой, локально блокируя ее продольное распространение по кабелю, что предотвращает выход из строя всей длинной линии из-за одной точки повреждения.
Как правильно выбрать сечение 400 мм²? На что влияет сечение?
Сечение 400 мм² выбирается на основе расчета допустимого длительного тока нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, воздухе, группе), температуры окружающей среды, а также проверки по потере напряжения и току короткого замыкания. Сечение напрямую определяет:
Для большинства проектов выбор сечения 400 мм² обусловлен необходимостью передачи мощности порядка 6-8 МВА при напряжении 10 кВ.
Обязательно ли заземлять броню и экраны кабеля ПвП2г с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Заземление брони обеспечивает электробезопасность при повреждении оболочки. Заземление экранов (медных проволок) необходимо для отвода токов, наводимых на них, и обеспечения корректной работы релейной защиты (дифференциальной, токовой направленной защиты нулевой последовательности). В некоторых случаях, для уменьшения потерь, применяют перекрестное заземление экранов или установку специальных устройств.
Каковы основные риски при монтаже и эксплуатации данного кабеля?
Заключение
Кабель ПвП2г 400 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и системой двойной герметизации обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в условиях прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, СНиП, инструкций завода-изготовителя) и последующая эксплуатация с регулярным мониторингом состояния являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей. При проектировании систем с использованием данного кабеля необходимо уделять особое внимание расчету токовых нагрузок, способам прокладки и организации систем заземления экранов.