Кабель ПвПг 1х50

Кабель ПвПг 1х50: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ПвПг 1х50 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов современных кабельных линий электропередачи среднего и высокого напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность в эксплуатации в широком диапазоне условий.

Расшифровка маркировки ПвПг 1х50

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пг – индекс, обозначающий «пониженная горючесть». Указывает на то, что материалы оболочки (а в кабелях на напряжение выше 6 кВ часто и изоляции) модифицированы для снижения распространения пламени.
• 1х50 – одна токопроводящая жила сечением 50 мм².

Полное обозначение согласно ГОСТ 31996-2012 или ТУ 16.К71-310-2001 включает также номинальное напряжение. Например, ПвПг 1х50-6/10(10) – кабель на напряжение 6/10 кВ с толщиной изоляции на 10 кВ.

Конструкция кабеля ПвПг 1х50

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, реже – алюминий (в этом случае марка меняется на АПвПг). Для ПвПг 1х50 используется медная жила, соответствующая классу 2 по ГОСТ 22483.
• Конструкция: Жила сечением 50 мм² выполняется многопроволочной (скрученной из отдельных проволок). Это обеспечивает необходимую гибкость и стойкость к переменным изгибам.
• Форма: Жила имеет секторную или круглую форму. Секторная форма применяется для оптимизации пространства в трехжильных кабелях, но в одножильном исполнении чаще используется круглая компактная жила.

2. Экранирующий слой над жилой (экран жилы)

• Представляет собой экструдированный слой электропроводящего сшитого полиэтилена или наложенную поверх жилы электропроводящую полимерную ленту.
• Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме короткого замыкания), механическую прочность и стойкость к трекингу.
• Толщина: Нормируется в зависимости от номинального напряжения. Например, для 6/10 кВ толщина изоляции составляет 3,4 мм, для 8,7/15 кВ – 4,5 мм.

4. Экранирующий слой над изоляцией (экран изоляции)

Состоит из двух обязательных элементов:

• Полупроводящий слой: Экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, плотно прилегающий к изоляции. Нивелирует микронеровности на поверхности изоляции, исключая точечные разряды.
• Медный экран: Выполняется в виде медных лент, спирально наложенных с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. В кабелях большого сечения (50 мм² и выше) часто применяется комбинация: медные ленты + медные проволоки (дренажные жилы). Основная функция – замыкание электрического поля внутри кабеля, отвод емкостных токов и обеспечение безопасного монтажа заземления.

5. Разделительный слой

• Представляет собой поясную изоляцию из электроизоляционных лент (например, из ПЭТ или крепированной бумаги) или экструдированный слой. Защищает медный экран от контакта с внешней оболочкой.

6. Внешняя оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (ПВХ-Пг). Обладает стойкостью к маслу, агрессивным средам, ультрафиолету и механическим воздействиям.
• Цвет: Как правило, черный. На оболочку может быть нанесена маркировка с указанием производителя, марки кабеля, года выпуска и метража.
• Функция: Защита всех внутренних элементов кабеля от влаги, химических веществ, механических повреждений, а также обеспечение пожарной безопасности.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (на примере ПвПг 1х50-6/10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	Также выпускается на 8,7/15 кВ, 12/20 кВ и др.
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Длительность не более 5 сек
Допустимый ток нагрузки	~250 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе, температуре окружающей среды)
Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	0,387	Для медной жилы класса 2
Испытательное переменное напряжение, кВ	22	Продолжительность 10 мин.
Емкость, мкФ/км	~0,25	Приблизительное значение

Механические и климатические параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного прогрева)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Стойкость к распространению горения	Категория Пг(а) по ГОСТ 31565-2012 (распространение пламени при одиночной прокладке)
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке	+130°C (не более 100 часов в год)

Область применения кабеля ПвПг 1х50

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение до 10, 15, 20 кВ (в зависимости от толщины изоляции) частотой 50 Гц.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные туннели, коллекторы, эстакады, галереи, шахты.
• Прокладка в земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами) и в отсутствие блуждающих токов. Для прокладки в земле чаще применяется модификация с броней – ПвБбШв.
• Прокладка по воздуху: На открытом воздухе и в помещениях, при условии защиты от прямых солнечных лучей (если оболочка не стойка к УФ) и значительных механических воздействий.
• Использование в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.
• Применение в качестве фазного проводника для сборки одножильных кабельных линий: Для создания трехфазной линии используются три таких кабеля, уложенных в треугольник или «впритык». Это требует специального расчета с учетом взаимного влияния и индуктивности.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл), что позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
• Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери (тангенс дельта) и высокая стойкость к частичным разрядам.
• Простота монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду высот, нет риска стекания пропиточного состава. Меньший вес и большая гибкость по сравнению с бронированными аналогами.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Благодаря герметичной конструкции из СПЭ и ПВХ оболочки.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Чувствительность к механическим повреждениям: Отсутствие брони делает кабель уязвимым при прокладке в земле без дополнительной защиты.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность при заделке, чтобы избежать попадания влаги и возникновения трекинга.
• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, но стоимость эксплуатации часто ниже.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Заземление: Медный экран (оплетка) кабеля ПвПг 1х50 с обоих концов линии должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты. В длинных линиях может применяться заземление в одной точке с использованием изолирующих концевых муфт на другом конце для разрыва пути циркулирующих токов.
• Прокладка: При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей необходимо соблюдать расстояния между ними, регламентированные ПУЭ, для обеспечения нормального теплоотвода. При укладке в «треугольник» или «пучком» требуется проведение дополнительного расчета допустимого тока нагрузки с учетом взаимного нагрева.
• Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных концевых и соединительных муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.
• Контроль: Рекомендуется проводить диагностику кабельных линий после монтажа и в процессе эксплуатации методами измерения частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) или рефлектометрии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвПг отличается от кабеля ПвВнг?

Основное отличие – в свойствах внешней оболочки. ПвПг имеет оболочку из ПВХ пластиката пониженной горючести, который не распространяет горение при одиночной прокладке. ПвВнг имеет оболочку из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, который не распространяет горение при групповой прокладке (категория «нг»). Кабель ПвВнг также часто имеет пониженное дымо- и газовыделение. Выбор зависит от условий прокладки: для одиночных трасс достаточно Пг, для пучков и коллекторов – требуется «нг».

Можно ли прокладывать кабель ПвПг 1х50 в земле?

Да, но с существенными оговорками. Прокладка непосредственно в траншее без защиты не рекомендуется из-за риска механических повреждений (лопатами, камнями, грызунами). Для прокладки в земле следует использовать либо бронированную модификацию (ПвБбШв), либо прокладывать кабель ПвПг в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) или коробах, либо обеспечить защиту сверху сигнальной лентой и кирпичом/бетонными плитами, как того требуют ПУЭ.

Как правильно выбрать номинальное напряжение для кабеля ПвПг 1х50?

Номинальное напряжение кабеля должно быть равно или превышать напряжение сети, в которой он будет работать. Ключевое значение – это значение U₀ (напряжение между жилой и землей/экраном). Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью напряжение U₀ = 10/√3 ≈ 5,8 кВ, поэтому подходит кабель 6/10 кВ. Для сети с эффективно заземленной нейтралью расчетное U₀ может быть выше, что требует применения кабеля 8,7/10 кВ или 8,7/15 кВ. Выбор должен производиться на основе проекта, учитывающего режим нейтрали и возможные перенапряжения.

Требуется ли для кабеля ПвПг 1х50 дополнительный заземляющий проводник?

Нет, в качестве основного заземляющего проводника (заземления экрана) используется сам медный экран (оплетка/ленты) кабеля. Его сечение нормировано и достаточно для отвода токов КЗ и емкостных токов. Однако при прокладке в земле в одной траншее с другими кабелями или оборудованием могут применяться отдельные заземляющие проводники для общего контура заземления, но не для самого кабеля.

Каков срок службы кабеля ПвПг и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля ПвПг, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от:

• Соблюдения допустимых токовых нагрузок и температурных режимов.
• Качества монтажа, особенно герметичности муфт.
• Отсутствия механических повреждений оболочки.
• Корректности выбора и монтажа устройств защиты от КЗ и перегрузок.
• Условий окружающей среды (агрессивность грунта, УФ-излучение).

Регулярная диагностика позволяет прогнозировать и продлевать срок службы линии.

В чем разница между кабелями, изготовленными по ГОСТ 31996-2012 и по ТУ?

Кабели, изготовленные в полном соответствии с ГОСТ 31996-2012, гарантируют соблюдение всех национальных стандартизированных требований к материалам, конструкциям и испытаниям. Кабели, выпущенные по Техническим Условиям (ТУ) предприятия, могут иметь некоторые отклонения (например, использование альтернативных, но сертифицированных материалов, немного иные допуски). Ключевое значение имеет наличие полноценного сертификата соответствия и протоколов типовых испытаний. Для ответственных объектов (госзаказ, объекты Ростехнадзора) чаще требуется кабель по ГОСТ.