Кабель ПвПу 10 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу 10 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель силовой марки ПвПу на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) представляет собой современный тип кабельной продукции, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля постепенно вытесняет традиционные кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (например, марки СБ) благодаря совокупности эксплуатационных преимуществ, связанных с применением полимерной изоляции.

Расшифровка маркировки ПвПу

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ) и другими техническими условиями для напряжений 6 кВ и выше. Расшифровка аббревиатуры ПвПу следующая:

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого поперечной сшивке).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – наличие усиленной (толстостенной) защитной оболочки из того же ПВХ. Буква «у» указывает на повышенную механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям, что позволяет прокладывать кабель в земле (в траншеях) без дополнительных защитных труб.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10 киловольт (класс напряжения).

Таким образом, полное обозначение описывает кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена в двойной ПВХ оболочке, предназначенный для работы в сетях 10 кВ.

Конструкция кабеля ПвПу 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Типичная конструкция трехжильного кабеля ПвПу 10 кВ включает следующие элементы (от центра к периферии):

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, может быть однопроволочной (секторной или круглой) или многопроволочной (круглой), соответствующей классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечений 50 мм² и выше, как правило, применяются секторные жилы для компактности.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (СПЭ) заданной толщины. Толщина нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 8,7/10 кВ минимальная толщина обычно составляет 4,5 мм). СПЭ получают путем химической или радиационной сшивки, что придает материалу высокую термостойкость (до 90°C в продолжительном режиме) и стойкость к тепловым ударам.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой). Наносится поверх изоляции. Аналогично внутреннему, служит для выравнивания электрического поля и является обязательным элементом конструкции кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
• Поясная изоляция. Выполняется в виде обмотки из полупроводящих или медных лент, наложенных с перекрытием. Объединяет экраны всех трех жил в общий узел.
• Заполнитель. Пространство между фазными жилами заполняется жгутами из ПВХ пластиката или невулканизированной резиновой смеси для придания кабелю круглой формы.
• Разделительный слой. Как правило, поясная изоляция обматывается лентой из полиэтилентерефталата (лавсана) для защиты от повреждения при наложении брони.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
• Наружная оболочка (Пу). Толстостенная оболочка из ПВХ пластиката, нанесенная поверх брони. Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвПу 10 кВ должен соответствовать ряду ключевых параметров, регламентированных стандартами и техническими условиями.

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры кабеля ПвПу 10 кВ (пример для трехжильного кабеля с алюминиевыми жилами)

Номинальное сечение жилы, мм²	Максимальный внешний диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А*	Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более
3×50	55-60	4500-5000	175-190	0.641
3×70	60-65	5500-6000	215-230	0.443
3×95	65-70	6500-7000	260-275	0.320
3×120	70-75	7500-8000	300-320	0.253
3×150	75-80	8500-9000	340-360	0.206
3×185	80-85	9500-10000	385-410	0.164

• Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление), количества кабелей в траншее и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.

Таблица 2. Ключевые эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Стойкость к переменному напряжению (испытательное, 50 Гц, 5 мин.)	18 кВ (для кабелей 8,7/10 кВ)
Стойкость к импульсному напряжению (грозовому)	75 кВ (амплитуда)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего напряжения. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
• Питание мощных электроприемников на промышленных предприятиях (двигатели, печи, трансформаторы собственных нужд).
• Прокладка на территории электростанций и подстанций.
• Устройство вводов в здания и сооружения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) при отсутствии опасности механических повреждений.

Благодаря наличию брони и усиленной оболочки (индекс «Пу») кабель допускается к прокладке в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, при условии отсутствия блуждающих токов и коррозионной активности грунта. Также возможна прокладка в воздухе (по фасадам, на опорах) при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), так как ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолету. Для прокладки в агрессивных средах (солончаки, шахты) применяются специальные исполнения.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями других типов

Преимущества кабеля ПвПу 10 кВ перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ, ЦСБ):

• Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C (для СБ), что позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: СПЭ не подвержен стеканию пропиточного состава, что позволяет прокладку на вертикальных и наклонных трассах без специальных муфт.
• Меньшая масса и внешний диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требуется контроль уровня пропитки, концевые заделки проще в установке.
• Высокая стойкость к влаге: Изоляция негигроскопична, что повышает надежность в условиях повышенной влажности.
• Большая длина строительных отрезков (до 1000 м и более) из-за отсутствия технологических ограничений, связанных с пропиткой.

Недостатки кабеля ПвПу 10 кВ:

• Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранах развитие повреждения под воздействием частичных разрядов происходит быстрее, чем в бумажно-масляной изоляции.
• Более высокая жесткость по сравнению с кабелями без брони, требует соблюдения радиусов изгиба.
• Ограниченная стойкость оболочки к УФ-излучению при открытой прокладке.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение, но сравнимая или более низкая, чем у СБ на аналогичное напряжение.

Сравнение с кабелями в полиэтиленовой оболочке (ПвП, ПвВ): Индекс «Пу» указывает на усиленную оболочку, что делает кабель ПвПу пригодным для прокладки в земле, в то время как кабели ПвП или ПвВ (без «у») требуют для такой прокладки дополнительной защиты (трубы, лотки).

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПу 10 кВ должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» и инструкциями завода-изготовителя.

• Прокладка в траншеях: Глубина прокладки не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. Кабель засыпается таким же слоем, после чего укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты) и производится обратная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
• Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимально допустимого радиуса изгиба (15D) во избежание повреждения изоляции и экранов.
• Раскатка: Запрещается сбрасывание барабанов с транспортных средств. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, лебедок или тракторов без нарушения целостности оболочек.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания должны применяться специальные соединительные и концевые муфты, предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение. Работы проводятся в условиях чистоты, с использованием специального инструмента и материалов.
• Заземление: Металлические экраны (поясная изоляция) и броня должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы. При большой длине линии может требоваться поперечное заземление или применение специальных схем.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением согласно нормативам (например, 6U₀ в течение 10 мин. для послеремонтных испытаний).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу и ПвП?

Буква «у» в маркировке ПвПу указывает на усиленную защитную оболочку. Кабель ПвПу имеет более толстую и механически прочную наружную ПВХ оболочку, что позволяет прокладывать его в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб. Кабель ПвП (без «у») имеет оболочку стандартной толщины и предназначен в основном для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах), где риск механических повреждений минимален.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу 10 кВ открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с важной оговоркой. ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При длительной открытой прокладке под прямыми солнечными лучами оболочка может терять эластичность и растрескиваться. Поэтому рекомендуется прокладка в тени, использование защитных кожухов, лотков с крышками или применение кабелей в специальной УФ-стойкой оболочке (обычно из полиэтилена, маркировка ПвПу может не применяться).

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПу 10 кВ?

Выбор сечения производится по совокупности условий:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки, количества кабелей в траншее, температуры грунта/воздуха.
2. По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).
3. По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
4. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
5. По механической прочности (для воздушных переходов и т.д.).

Основным является расчет по пункту 1 с использованием таблиц ПУЭ или данных производителя с последующей проверкой по остальным критериям.

Требуется ли для кабеля ПвПу 10 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?

Благодаря наличию брони из стальных лент и усиленной оболочки (Пу) кабель ПвПу является бронированным и предназначен для прокладки в земле без дополнительных труб. Однако для защиты от механических повреждений при раскопках поверх кабеля на расстоянии 250 мм от его наружного покрова укладывается сигнальная лента или защитная плита. В местах пересечения с дорогами, коммуникациями или при высоком уровне грунтовых вод может потребоваться прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах.

Как отличить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) от кабеля с изоляцией из ПВХ на напряжение 10 кВ?

В маркировке: кабель с СПЭ-изоляцией имеет первую букву «П» (ПвПу, ПвП, АПвПу и т.д.). Кабели с изоляцией из ПВХ на напряжение 10 кВ практически не производятся, так как ПВХ имеет худшие диэлектрические и температурные характеристики для среднего напряжения. Напряжение 10 кВ – это практически исключительно область применения СПЭ или бумажно-пропитанной изоляции. Также на оболочке кабеля СПЭ обычно нанесена непрерывная маркировка с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и метража.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель ПвПу 10 кВ?

Монтаж концевых муфт (КНС/СТ) требует строгого соблюдения технологии:

• Использование муфт, совместимых именно с СПЭ-изоляцией и конкретным типом экрана.
• Точная разделка кабеля с помощью специального шаблона для обеспечения правильной длины снятия слоев.
• Тщательная зачистка и обезжиривание изоляции, обработка абразивной бумагой для снятия полупроводящего слоя.
• Аккуратное наложение полупроводящих и изоляционных лент или термоусаживаемых компонентов без складок и пузырей.
• Надежное электрическое соединение экрана и брони с заземляющими проводниками муфты.
• Герметизация места ввода кабеля в муфту для предотвращения попадания влаги.

Работы должны выполняться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение.

Заключение

Кабель ПвПу 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена (высокая температура эксплуатации, стойкость к влаге, отсутствие ограничений по трассе) с механической защитой в виде брони и усиленной оболочки, делает его универсальным для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа, заземления и испытаний обеспечивают длительный и безотказный срок службы линии, составляющий не менее 30 лет. При проектировании новых объектов кабель ПвПу 10 кВ следует рассматривать как основной вариант, обладающий значительными эксплуатационными преимуществами перед устаревающими кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.