Кабель ПвПг 6 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПг 6 кВ сечением 240 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его применение соответствует мировой тенденции по замене кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией на более надежные и технологичные изделия с полимерной изоляцией. Основное назначение – прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения.
Расшифровка маркировки и нормативная база
Маркировка ПвПг расшифровывается следующим образом:
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв). Буква «в» в индексе указывает на то, что используется вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- П – оболочка кабеля из полиэтилена.
- г – гибкий, подразумевающий отсутствие металлической брони. Защита обеспечивается только герметизированной оболочкой.
- 6 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 240 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Защита от электромагнитных помех.
- Создание симметричного электрического поля вокруг кабеля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
- Защита от внешних электромагнитных воздействий.
- Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, температура грунта) и должны определяться по актуализированным таблицам ПУЭ или расчетным путем.
- Строительная длина: Указывается в ТУ, обычно не менее 250-300 метров.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Стойкость к агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает высокую стойкость к влаге, кислотам, щелочам, соляным растворам.
- Магистральные и распределительные линии в городских кабельных сетях.
- Питание мощных электроприемников на промышленных предприятиях (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Вводы на подстанции 6/0,4 кВ.
- Кабельные линии в шахтах и рудниках, не опасных по газу и пыли.
- Прокладка по мостам и эстакадам.
- Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, не допуская рывков и превышения минимального радиуса изгиба.
- Подготовка концов: Послойное зачищение концов кабеля с использованием специального инструмента для кабелей с изоляцией из СИП.
- Монтаж муфт: Установка соединительных, концевых или переходных муфт. Технология предполагает тщательную очистку и шлифовку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев (в термоусаживаемом или холодноусаживаемом исполнении), восстановление медного экрана.
- Испытания: После монтажа кабельная линия в обязательном порядке подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением (12 кВ 50 Гц в течение 15 минут) и измерению сопротивления изоляции.
- Определение максимального рабочего тока нагрузки.
- Проверку по допустимому длительному току с учетом способа прокладки и условий окружающей среды (поправочные коэффициенты).
- Проверку на потерю напряжения.
- Проверку на термическую стойкость при токах короткого замыкания.
- Экономическую плотность тока (для проектов).
Основным нормативным документом, регламентирующим производство и параметры кабеля ПвПг 6 кВ, является ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Для напряжения 6 кВ кабель изготавливается по техническим условиям (ТУ), которые разрабатываются на основе данного ГОСТ и ужесточают требования к толщине изоляции и испытательным напряжениям.
Конструкция кабеля ПвПг 6 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля), многопроволочная (гибкая или повышенной гибкости, класс 2 по ГОСТ 22483). Это обеспечивает удобство монтажа и необходимую стойкость к переменным изгибам.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему повышенные температурные и механические характеристики. Толщина изоляции для кабеля на 6 кВ составляет, как правило, 3,0-3,4 мм, в соответствии с ТУ завода-изготовителя.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции.
5. Медный экран (поясной экран)
Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Для кабеля ПвПг 240 мм² чаще применяется комбинированный экран: медные ленты плюс медные проволоки (дренажные жилы) поверх них. Основные функции:
6. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полимерной пленки или нетканого материала, которая предотвращает прилипание оболочки к медному экрану и защищает его от коррозии.
7. Внешняя оболочка
Выполняется из полиэтилена (ПЭ) или полиэтилена повышенной стойкости к растрескиванию под напряжением. Цвет оболочки для кабелей на 6 кВ обычно черный. Толщина оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля под ней и обеспечивает механическую и химическую защиту.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля ПвПг 6 кВ 240 мм² |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/6 (7,2) |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | 90 |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек), °C | 250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Сопротивление изоляции при 20°C, не менее, МОм·км | 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа, кВ/время | 12 кВ / 15 мин. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт), А | ~350-400 А* |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~410-450 А* |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвПг 6 кВ 240 мм² применяется для создания кабельных линий в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Основные объекты применения:
Важно: Кабель марки ПвПг не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншеях) необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений. Это достигается укладкой в трубы (ПНД, ПВХ, асбестоцементные) или использованием защитных плит (кирпич, бетонные плиты). При прокладке в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах) дополнительная защита может не требоваться.
Сравнение с аналогами и выбор
Основными аналогами кабеля ПвПг 6 кВ 240 мм² являются:
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвПг | Алюминиевая жила. Дешевле, легче, но большее удельное сопротивление, большее сечение для той же пропускной способности. | Проекты с жестким бюджетом, где нет ограничений по габаритам. |
| ПвБШв | Броня из двух стальных оцинкованных лент, защитный шланг из ПВХ. Повышенная механическая защита. | Прокладка в земле без дополнительной защиты (труб, плит), в зонах с высоким риском механических повреждений. |
| Цена на бумажно-пропитанную изоляцию (СБ, СБл) | Устаревшая технология, ограничения по перепадам высот, сложность монтажа, необходимость концевых муфт с фарфоровыми изоляторами. | Реконструкция старых линий, где требуется полная идентичность. |
Критерии выбора ПвПг: Отсутствие значительных механических нагрузок, необходимость минимального веса и диаметра, высокая стойкость к коррозии, простота монтажа и соединения с помощью современных соединительных и концевых муфт для СИП.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвПг требует профессионального подхода. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвПг от ПвВнг?
Это принципиально разные кабели. ПвПг – это высоковольтный кабель на напряжение 6 кВ и выше, с экранированной жилой, полупроводящими слоями и медным экраном. ПвВнг – это кабель на низкое напряжение (до 1 кВ) с изоляцией из вулканизированного полиэтилена и оболочкой из ПВХ пониженной горючести, не имеющий экранов. Они не являются взаимозаменяемыми.
Можно ли прокладывать кабель ПвПг 6 кВ открыто по фасаду здания?
Да, можно, но с учетом важных условий: кабель должен быть защищен от прямого солнечного ультрафиолетового излучения, так как полиэтиленовая оболочка не имеет достаточной УФ-стабильности. Прокладка должна осуществляться в гофротрубе, коробе или по несолнечной стороне. Также необходимо обеспечить защиту от механических повреждений.
Какой срок службы у этого кабеля в земле?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и в отсутствие внешних повреждений составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть значительно больше, так как сшитый полиэтилен стареет медленно при рабочих температурах.
Нужно ли заземлять медный экран кабеля ПвПг?
Да, это обязательное требование. Медный экран (поясной экран) должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снимает напряжение с экрана), создает путь для токов короткого замыкания и правильное функционирование релейной защиты. Существуют схемы заземления с одной точкой (для коротких линий) и с двумя и более точками (для длинных линий), выбор схемы требует расчета.
Какое сечение контрольного кабеля рекомендуется для систем мониторинга (СДЗУ) с кабелем ПвПг?
Для систем сигнализации повреждения и локации (СДЗУ) обычно применяются экранированные контрольные кабели с медными жилами сечением 1.5 или 2.5 мм², например, КВВГЭ или КВБбШв. Сечение выбирается исходя из длины линии и сопротивления петли. Экраны контрольных кабелей также подлежат заземлению.
Что означает маркировка «ПвПг-ХЛ»?
Индекс «-ХЛ» (от англ. XLPE – cross-linked polyethylene) часто добавляется производителями для дополнительного акцента на материале изоляции – сшитом полиэтилене. Технически это тот же кабель, что и ПвПг.
Как определить необходимое сечение жилы 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение 240 мм² выбирается на основе электрического расчета, который включает:
Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Заключение
Кабель ПвПг 6 кВ 240 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества – высокая электрическая прочность, отличные диэлектрические характеристики, малый вес и простота монтажа – делают его предпочтительным выбором по сравнению с кабелями старых типов. Ключевым условием долговечной эксплуатации является правильный выбор марки под условия прокладки, квалифицированный монтаж с использованием специализированной арматуры и соблюдение требований ПУЭ при проектировании и испытаниях.