Кабель ПвПг 10 кВ 240 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПг 10 кВ 240 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПг с номинальным напряжением 10 кВ и сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой современное высоковольтное решение для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6/10 кВ. Данный тип кабеля полностью вытеснил бумажно-масляную изоляцию в распределительных сетях среднего класса напряжения благодаря превосходным эксплуатационным и монтажным характеристикам. Его применение регламентировано ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ».

Расшифровка маркировки и конструктивное исполнение

Маркировка ПвПг 10 кВ 240 мм² расшифровывается следующим образом:

• П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пг – модификация исполнения кабеля: «г» – гибкий, указывает на повышенную гибкость токопроводящей жилы за счет ее многопроволочной конструкции. Отсутствие «г» означало бы однопроволочную жилу.
• 10 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель (фактически класс напряжения 6/10 кВ).
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПг 10 кВ 240 мм² является многослойной и включает следующие обязательные элементы:

1. Токопроводящая жила. Алюминиевая или медная (марка АПвПг или ПвПг соответственно), секторной или круглой формы, сечением 240 мм². В исполнении «Пг» жила состоит из множества проволок, что обеспечивает гибкость. Для меди класс гибкости обычно не ниже 2, для алюминия – 1 или 2.
2. Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой, выполненный из токопроводящего сшитого полиэтилена или полимерной композиции. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, устраняя микроскопические неровности.
3. Основная изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ) с минимальной толщиной, строго регламентированной стандартом. Для напряжения 8,7/10 кВ (10 кВ) толщина изоляции составляет 4,5 мм.
4. Экран по изоляции. Также полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Вместе они создают коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция. Наложенная медная или алюминиевая лента, либо экран из медных проволок, поверх которых может накладываться медная лента. Обеспечивает симметрию поля в трехжильных кабелях и служит для пропуска токов короткого замыкания.
6. Оболочка. Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наносимая экструзией. Защищает от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Цвет, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Ключевые характеристики кабеля определяются его материалами, конструкцией и стандартами. Для сечения 240 мм² на напряжение 10 кВ они имеют следующие значения:

Таблица 1. Электрические параметры кабеля ПвПг 10 кВ 240 мм²

Параметр	Значение для алюминиевой жилы	Значение для медной жилы	Примечание
Номинальное сечение, мм²	240		По ГОСТ 22483
Класс напряжения, кВ	6/10 (8,7/10)		U0/U (Um)
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	90		В продолжительном режиме
Температура при КЗ (макс.), °C	200	250	Длительность до 5 с
Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А	~355	~450	Для прокладки в земле (траншее), условия: температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0,125	0,0754	Для жилы круглой формы
Емкость, мкФ/км	~0,3 — 0,4		Зависит от конструкции экрана
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 — 0,15		Зависит от способа прокладки
Испытательное напряжение переменным током, кВ/10 мин.	22 (U0+12)		Для кабелей после монтажа
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Dнар.		Dнар. – наружный диаметр кабеля

Таблица 2. Механические и массогабаритные параметры (примерные, трехжильный кабель)

Параметр	Алюминиевая жила (АПвПг)	Медная жила (ПвПг)
Наружный диаметр, мм	~70 — 75	~68 — 73
Масса 1 км кабеля, кг	~5500 — 6500	~7500 — 8500
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C	-15
Допустимое растягивающее усилие, кН	~5 — 7	~7 — 9

Области применения и способы прокладки

Кабель ПвПг 10 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры (кабельные линии отходящих фидеров от РП, ТП, ЦРП).
• Питание мощных промышленных потребителей: насосных станций, компрессорных, цеховых трансформаторов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
• Прокладка в земле (траншее) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно: стандартный ПвПг не имеет брони, поэтому для прямого заглубления в грунт, особенно в условиях с высокой активностью грызунов или риском механических повреждений, следует применять бронированные модификации – ПвБбШв или ПвПгБбШв.
• Вводы на территории электростанций и подстанций.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами кабелей

Преимущества кабеля с изоляцией из СПЭ (ПвПг):

• Высокие диэлектрические и механические свойства: сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне (от -50°C до +90°C в рабочем режиме).
• Отсутствие течи пропиточного состава: в отличие от маслонаполненных кабелей, что упрощает монтаж на вертикальных и наклонных трассах.
• Простота монтажа и соединения: меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, возможность применения термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Низкие диэлектрические потери (tgδ): что повышает КПД линии.
• Относительно высокая влагостойкость.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к частичным разрядам: при наличии дефектов в изоляции или экране развитие повреждения может быть более быстрым, чем у бумажно-масляной изоляции. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
• Отсутствие брони в базовом исполнении: требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией старых типов, но сопоставимая или ниже с учетом стоимости монтажа и эксплуатации.
• Необходимость применения специального инструмента и технологий для зачистки изоляции и монтажа концевых заделок.

Требования к монтажу, соединению и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПг 10 кВ должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ» и рекомендациями завода-изготовителя.

• Температурный режим: прокладка допускается при температуре не ниже -15°C без предварительного прогрева. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть трансформатором или термоусадочным оборудованием.
• Радиус изгиба: не менее 15 наружных диаметров кабеля при однократном изгибе во время монтажа.
• Растягивающее усилие: не должно превышать значений, указанных в технических условиях. Для жилы 240 мм² обычно составляет 50-70 Н/мм² сечения для алюминия и 70-90 Н/мм² для меди, но не более максимального усилия, указанного в паспорте.
• Соединение и оконцевание: осуществляются с помощью специальных кабельных муфт – соединительных (СтП) и концевых (КНтП, КНтПв). Технология предполагает тщательную ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев (обычно термоусаживаемых трубок), монтаж медной оплетки для выравнивания потенциала.
• Испытания после монтажа: перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением переменного тока 22 кВ частотой 0,1-300 Гц в течение 10 минут или постоянным напряжением 37 кВ в течение 15 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвПг от АПвПг?

Первая буква марки указывает на материал токопроводящей жилы. ПвПг – жила из меди (буква «М» для меди в маркировке по ГОСТ опускается). АПвПг – жила из алюминия (буква «А»). Все остальные элементы конструкции (изоляция, экраны, оболочка) идентичны. Выбор между медью и алюминием основывается на расчетах токовой нагрузки, стоимости, массе и требованиях к допустимым потерям напряжения.

Можно ли прокладывать кабель ПвПг 10 кВ 240 мм² непосредственно в земле (траншее)?

Да, но с обязательным выполнением требований ПУЭ Гл. 2.3. Кабель без брони (ПвПг) должен быть защищен от механических повреждений. Для этого применяют: укладку в трубы ПНД/ПВХ, защитные плиты (бронеплиты) из бетона или полимера, кирпич, уложенный поперек трассы. Глубина прокладки от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 м. Для прокладки в грунтах с повышенной опасностью механических повреждений (каменистых, с содержанием строительного мусора, в зонах активности грызунов) рекомендуется использовать бронированные исполнения – ПвБбШв.

Какой допустимый длительный ток для данного кабеля при разных способах прокладки?

Допустимый ток нагрузки (I_доп) – величина, сильно зависящая от условий прокладки. Приведенные в Таблице 1 значения (~355 А для Al, ~450 А для Cu) справедливы для прокладки в земле (одного кабеля в траншее) при стандартных условиях: температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт. При прокладке в воздухе (на лотках, по эстакадам) I_доп будет другим (обычно ниже из-за худших условий охлаждения), а при групповой прокладке нескольких кабелей вплотную вводится понижающий коэффициент. Точный расчет должен выполняться по методике, изложенной в ПУЭ и ГОСТ Р МЭК 60287.

Что означает класс напряжения 6/10 (8,7/10) кВ?

Это система обозначения номинального напряжения для кабелей среднего класса. Первое число (6 или 8,7) – это напряжение между жилой и заземленным экраном (U₀). Второе число (10) – напряжение между жилами (U). Сочетание 6/10 кВ применяется в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение между фазой и землей может длительно повышаться до линейного. Сочетание 8,7/10 кВ – для сетей с эффективно заземленной нейтралью. Кабель, предназначенный для 8,7/10 кВ, имеет более толстую изоляцию (5,5 мм против 4,5 мм для 6/10 кВ) и может применяться в сетях обоих типов. Кабель ПвПг 10 кВ, как правило, рассчитан на 8,7/10 кВ.

Как правильно выбрать между кабелем с однопроволочной и многопроволочной (Пг) жилой?

Жила в исполнении «Пг» (гибкая) обеспечивает значительно лучшую гибкость кабеля, что критически важно на трассах со сложной геометрией, множеством поворотов, при монтаже в стесненных условиях, на кабельных эстакадах с частыми изменениями направления. Кабель с однопроволочной (монолитной) жилой жестче, его монтаж требует большего радиуса изгиба, но он, как правило, несколько дешевле. Для сечения 240 мм² на напряжение 10 кВ в большинстве случаев применяется именно гибкое исполнение (Пг) для удобства монтажа.

Каков срок службы кабеля ПвПг 10 кВ 240 мм²?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше при соблюдении условий эксплуатации (непревышение температуры, отсутствие перегрузок, защита от внешних повреждений, правильный монтаж соединений). Ключевым фактором, ограничивающим срок службы, является состояние изоляции, подверженной тепловому и электрическому старению.