Кабель ПвПг 1-х жильный

Кабель ПвПг 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПг 1-х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и герметизированной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках при переменном напряжении частотой 50 Гц. Буквенная маркировка расшифровывается следующим образом: «П» – изоляция из полиэтилена, «в» – оболочка из поливинилхлорида, «Пг» – герметизированная конструкция (заполнение промежутков между изоляцией жилы и оболочкой гидрофобным компаундом), «1» – одножильное исполнение.

Конструкция кабеля ПвПг 1-х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.

• Токопроводящая жила (1): Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 16 мм² включительно жила, как правило, однопроволочная (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений 25 мм² и выше – многопроволочная (класс 2). Жила имеет круглую форму. Материал и сечение являются ключевыми параметрами, определяющими токовую нагрузку кабеля.
• Экран по жиле (2): Представляет собой полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или слоя на основе полиэтилена, модифицированного сажей. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
• Изоляция (3): Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременная перегрузка до +130°C или короткое замыкание до +250°C), отличные диэлектрические характеристики и механическую прочность. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
• Экран по изоляции (4): Состоит из двух элементов. Внутренний слой – полупроводящий, аналогичный экрану по жиле. Наружный слой – токопроводящий, выполняется в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Этот слой служит для замыкания емкостных токов и является элементом, подлежащим заземлению. В случае повреждения основной изоляции экран обеспечивает путь для тока короткого замыкания на землю, что способствует быстрому срабатыванию защитных устройств.
• Герметизирующий слой (5): Ключевая особенность кабеля марки Пг. Пространство между экраном по изоляции и внутренней поверхностью оболочки заполняется гидрофобным (водоотталкивающим) компаундом на основе петролатума или аналогичных материалов. Этот слой предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочки, значительно повышая эксплуатационную надежность.
• Оболочка (6): Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Выполняет защитные функции: предохраняет внутренние элементы кабеля от механических повреждений, воздействия агрессивных сред, ультрафиолетового излучения и служит барьером от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный. Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше на оболочку может быть нанесена маркировка с указанием производителя, типа кабеля, сечения, напряжения и года изготовления.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвПг 1-х жильный применяется для прокладки одиночных линий в электрических сетях с изолированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью (где напряжение на неповрежденных фазах при однофазном замыкании не превышает 80% линейного).

• Способы прокладки: В земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами; в кабельных каналах, блоках, тоннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям; внутри помещений и производственных цехов. Прокладка в воздухе возможна при условии отсутствия риска значительных механических воздействий.
• Климатические условия: Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне климатических условий: от умеренного до холодного макроклимата (обозначение УХЛ и ХЛ по ГОСТ 15150). Категория размещения: 1-5 (на открытом воздухе, в земле, в помещениях с различными условиями вентиляции и нагрева).
• Температурный режим: Допустимая температура окружающей среды при прокладке – не ниже -15°C. Без подогрева допускается прокладка при температуре до -5°C. Эксплуатация возможна в диапазоне от -50°C до +50°C.

Технические характеристики и параметры

Основные параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ) и ТУ 16.К71-310-2001 (для напряжений 10, 20, 35 кВ).

Таблица 1. Основные электрические и механические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	1/1 кВ, 6/6 кВ, 6/10 кВ, 10/10 кВ, 10/15 кВ, 20/20 кВ, 20/35 кВ, 35/35 кВ
Частота	50 Гц
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
Температура жилы при коротком замыкании	+250°C (продолжительность не более 5 с)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 10 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением жилы до 50 мм². Не менее 12.5 диаметров для сечений 70 мм² и выше.
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3.5U0 в течение 5 мин для кабелей до 10 кВ; 2.5U0 для кабелей 20-35 кВ.

Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритных показателей (ПвПг 1х150, медь, 10 кВ)

Параметр	Значение
Сечение жилы, мм²	150
Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно)	42-45
Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	2800-3200
Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	0.124 (для меди)
Допустимый длительный ток нагрузки (прокладка в земле), А	~350-400 (зависит от условий прокладки и температуры грунта)

Преимущества и недостатки кабеля ПвПг 1-х жильный

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и влаге.
• Герметичность: Наличие герметизирующего слоя (Пг) является критически важным преимуществом для прокладки в грунтах с высокой влажностью и при риске повреждения оболочки.
• Высокая пропускная способность: Допустимая рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
• Удобство монтажа: Относительно малый вес и радиус изгиба облегчают транспортировку и прокладку.
• Отсутствие необходимости в подпоре масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, не требует сложных систем поддержания давления.

Недостатки и особенности:

• Требования к заземлению экрана: Для одножильных кабелей на напряжение 1 кВ и выше обязательным является заземление экранов с двух сторон для предотвращения наведения высокого напряжения на них. При большой длине линии может потребоваться поперечное сечение экрана.
• Потери в экране (циркулирующие токи): При двухстороннем заземлении экрана в нем возникают циркулирующие токи, вызванные электромагнитным полем токонесущей жилы. Это приводит к дополнительным потерям мощности (до 10-30% от потерь в жиле) и требует учета при проектировании.
• Прокладка в немагнитных трубах/лотках: Для снижения потерь и нагрева при прокладке в стальных конструкциях рекомендуется использовать трубы из немагнитных материалов (пластик, асбестоцемент) или специальные схемы расположения фазных кабелей (впритык треугольником).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и локальных деформаций, которые могут повредить изоляцию.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж одножильных кабелей ПвПг имеет специфику. При прокладке в земле кабели разных фаз рекомендуется укладывать вплотную треугольником для взаимной компенсации магнитных полей и снижения индуктивного сопротивления. При прокладке в лотках необходимо соблюдать допустимые расстояния и учитывать теплоотвод. Для соединения и оконцевания кабелей применяются специальные кабельные муфты – соединительные и концевые, предназначенные для работы с изоляцией из сшитого полиэтилена. Монтаж муфт требует высокой квалификации персонала и строгого соблюдения технологических карт, так как от качества изоляции в месте соединения зависит надежность всей линии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвПг от ПвВг?

Основное отличие – наличие герметизирующего слоя в конструкции кабеля ПвПг. В кабеле ПвВг (где «В» – оболочка из ПВХ, «г» – отсутствие защитного покрова) пространство под оболочкой не заполнено компаундом. Кабель ПвПг обладает повышенной стойкостью к продольному распространению влаги, что делает его предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой влажностью, в условиях возможного подтопления или при риске повреждения оболочки.

Как правильно заземлять экран одножильного кабеля на 10 кВ?

Экран (металлическая оплетка/обмотка) одножильного кабеля на напряжение 6 кВ и выше должен быть заземлен с двух сторон. Это необходимо для снятия потенциала, обеспечения безопасности и прохождения тока короткого замыкания. При большой длине линии (обычно более 500-1000 м для напряжений 10-35 кВ) может потребоваться применение специальных схем заземления (например, с cross-bonding) для снижения потерь на циркулирующие токи. Требования к заземлению подробно изложены в ПУЭ (глава 1.7, 2.3, 3.1).

Можно ли прокладывать одножильный кабель ПвПг в стальной трубе?

Прокладка в стальной трубе возможна, но нежелательна из-за значительных потерь мощности. Магнитное поле переменного тока, протекающего по жиле, наводит вихревые токи (токи Фуко) в стальной трубе, что приводит к ее сильному нагреву и дополнительным активным потерям в линии. Если иного выхода нет, рекомендуется использовать короткие отрезки трубы только в качестве механической защиты в местах пересечений. Для протяженной прокладки следует применять трубы из немагнитных материалов (ПНД, ПВХ, асбестоцемент).

Как определить необходимое сечение кабеля ПвПг для конкретной нагрузки?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки и по потере напряжения. Необходимо рассчитать рабочий ток линии, затем по таблицам ПУЭ (глава 1.3) или данным производителя выбрать сечение, для которого допустимый ток (с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих рядом кабелей) превышает расчетный. После этого выполняется проверка на потерю напряжения. Для силовых сетей 10 кВ и выше также выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания.

Что означает маркировка ПвПг 1х240/25-10?

Данная маркировка расшифровывается следующим образом: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, герметизированный, одножильный. Сечение основной токопроводящей жилы – 240 мм². Сечение экрана (проволочного) – 25 мм². Номинальное напряжение – 10 кВ.

Каковы особенности хранения кабеля ПвПг перед монтажом?

Кабель должен храниться в закрытых помещениях или под навесом, на деревянных подкладках, вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Барабаны должны быть установлены так, чтобы исключить их самопроизвольное перекатывание. Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Срок хранения на открытом воздухе не должен превышать 2 лет, после чего кабель рекомендуется проверить на соответствие электрическим параметрам.