Кабель ПвПг 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПг 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с тремя основными токопроводящими жилами сечением 120 мм² каждая, с поясной изоляцией и экранами из полупроводящих материалов. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя полупроводящая экранная лента, П – наружная (поясная) изоляция из силанольносшитого полиэтилена, г – герметизированный, без наружного защитного покрова («голый»). Цифра 3 указывает на количество основных жил, 120 – номинальное сечение каждой жилы в мм².

Конструкция кабеля ПвПг 3х120

Конструкция кабеля является многослойной и строго регламентирована техническими условиями. Каждая составляющая выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила: Жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки (как правило, по классу 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы для оптимизации заполнения пространства внутри кабеля и уменьшения его общего диаметра.
• Внутренний полупроводящий экран: Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – создать плавный электрический переход от потенциала жилы к диэлектрику, выровнять распределение электрического поля и предотвратить возникновение микроскопических полостей и частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Изоляция: Основной диэлектрический слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает значительно более высокой, чем у ПВХ или обычного полиэтилена, рабочей температурой (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению и влаге.
• Наружный полупроводящий экран: Поверх изоляции накладывается экструдированный слой полупроводящего материала, аналогичный внутреннему. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже с внешней стороны изоляции. Часто поверх этого слоя накладывается полупроводящая лента.
• Экран (металлическая оболочка): Поверх наружного полупроводящего экрана накладывается экран в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или их комбинации. Для сечения 120 мм², как правило, применяется экран из медных проволок. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов, обеспечение безопасности при повреждении (замыкание на экран приводит к срабатываению защит).
• Заполнитель и поясная изоляция: Пространство между экранированными жилами заполняется полимерным материалом или жгутами для придания кабелю круглой формы. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полимерной ленты.
• Наружная оболочка: Кабель марки ПвПг не имеет традиционной защитной оболочки из ПВХ или полиэтилена. Буква «г» означает «голый». Защитными элементами являются именно экраны. Такой кабель предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, тоннелях, эстакадах, кабельных этажах), где нет механических воздействий грунта и риска повреждения грызунами.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля ПвПг 3х120 определяются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10 и 20 кВ) и техническими условиями производителей.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры кабеля ПвПг 3х120

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Количество и сечение основных жил	3 x 120 мм²	Может быть с нулевой жилой (N) и жилой заземления (PE) других сечений
Материал жилы	Медь	Класс гибкости 1 или 2
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Силанольносшитый, пероксидносшитый
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительно допустимая
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность до 5 сек
Минимальная температура монтажа	-20°C	Без предварительного прогрева
Минимальный радиус изгиба	15 x D (наружного диаметра кабеля)	При монтаже и прокладке
Сопротивление изоляции	Не менее 1000 МОм·км	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ (50 Гц) в течение 10 мин.	После изготовления

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (I_доп) для кабеля ПвПг 3х120 при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C, жилы +90°C)

Способ прокладки	Iдоп для 6/10 кВ, А	Iдоп для 8,7/15 кВ, А	Iдоп для 12/20 кВ, А
Одножильно, вплотную	~350	~340	~330
В пучке (в трубе), несколько кабелей	~300	~290	~280
На перфорированном лотке, с учетом взаимного влияния	~320	~310	~300

Примечание: Точные значения I_доп зависят от конкретных условий прокладки (температура окружающей среды, количество кабелей в пучке, наличие солнцезащитных коробов, грунта) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвПг 3х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-20 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
• Вводы и распределение электроэнергии на промышленных предприятиях, в цехах, на горнодобывающих объектах.
• Питание мощных электродвигателей, насосных станций, трансформаторных подстанций.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, этажах, по эстакадам и галереям, в многоэтажных зданиях.
• Использование в качестве вставок на ВЛ (воздушных линиях) при переходе через инженерные сооружения.

Особенности монтажа: Прокладка кабеля ПвПг 3х120 должна производиться при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов. Радиус изгиба при прокладке не должен быть менее 15 наружных диаметров кабеля. Крепление кабеля на лотках и конструкциях должно осуществляться с помощью специальных хомутов, не повреждающих экран. Обязательным этапом после прокладки является испытание повышенным напряжением выпрямленного тока (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 60 кВ в течение 10 минут). При монтаже концевых и соединительных муфт требуется высокая квалификация персонала и строгое соблюдение технологии зачистки полупроводящих экранов, наложения изоляции и герметизации.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией и кабелями в ПВХ изоляции)

• Преимущества:
  • Высокая допустимая рабочая температура (до +90°C), что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
  • Отсутствие технологических ограничений по перепадам высот при прокладке, так как нет миграции пропиточного состава.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
  • Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам (при условии целостности экрана).
  • Большая стойкость к тепловому старению и длительный срок службы (более 30 лет).
  • Простота монтажа муфт (отсутствие необходимости в спецзаливках).
• Недостатки:
  • Высокая чувствительность к механическим повреждениям экрана и изоляции (отсутствие брони и защитной оболочки у ПвПг).
  • Чувствительность к точечным повреждениям при монтаже (задиры, надрезы), которые могут стать очагами развития электрического дерева.
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение или с изоляцией из ПВХ.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт и квалификации персонала.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвПг от кабеля ПвВнг?

Кабель ПвВнг имеет внешнюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (нг). Буква «г» в маркировке ПвПг означает ее отсутствие. ПвВнг может прокладываться открыто в помещениях и кабельных сооружениях, его оболочка обеспечивает дополнительную механическую и противопожарную защиту. ПвПг применяется там, где такие воздействия исключены, например, в герметичных кабельных каналах или на эстакадах.

Какое сечение экрана используется в кабеле ПвПг 3х120?

Сечение экрана из медных проволок нормируется и выбирается исходя из условий короткого замыкания. Для кабеля 8,7/15 кВ сечением 120 мм² типовое сечение экрана составляет 25 или 35 мм². Точное значение указывается в паспорте или ТУ на конкретный кабель.

Можно ли прокладывать кабель ПвПг 3х120 в земле (траншее)?

Нет, прокладка в земле напрямую запрещена. Кабель марки ПвПг не имеет защитной оболочки, устойчивой к механическим воздействиям грунта, давлению, истиранию и возможным повреждениям от грызунов. Для прокладки в земле необходимо использовать кабели в защитной оболочке, например, ПвБШв (с броней и шлангом из ПВХ) или ПвПгБ (с бронепокровом).

Как маркируются жилы кабеля ПвПг 3х120?

Жилы идентифицируются по цифровой маркировке: 1, 2, 3. Маркировка наносится либо тиснением на внешней полупроводящей экранной ленте, либо с помощью цветных полимерных лент под ней. Нумерация должна быть непрерывной по всей длине кабеля.

Каков срок службы кабеля ПвПг 3х120?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима работы (температурных нагрузок, перегрузок), качества монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации.

Какой документ подтверждает качество кабеля?

Каждая бухта (барабан) кабеля должна сопровождаться паспортом установленной формы, выданным заводом-изготовителем. В паспорте указываются: наименование завода, марка кабеля, дата изготовления, номер барабана, длина, результаты заводских испытаний (сопротивление жил, испытание изоляции повышенным напряжением, данные об индуктивности и емкости). Обязательно наличие знака соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (знак EAC).