Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу 3-х жильный на напряжение 6 кВ

Кабель силовой марки ПвПу предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из круглых стальных оцинкованных проволок. Конструкция кабеля на 6 кВ является экранированной, что является обязательным требованием для среднего напряжения.

Конструкция кабеля ПвПу 3х жильного 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется уплотненная конструкция (многопроволочная, секторная или сегментная форма) для уменьшения общего диаметра кабеля и улучшения условий теплоотвода. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Неотъемлемый элемент кабелей на 6 кВ. Представляет собой слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, которые разрушают основную изоляцию.
• Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и для 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции. Аналогично экрану по жиле, выполнен из полупроводящего материала. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции и обеспечивающую равномерное его распределение по окружности жилы.
• Поясная изоляция: Накладывается поверх скрученных экранированных жил. Может выполняться из полупроводящих или изоляционных лент. Служит для фиксации конструкции и выравнивания поля в межжильном пространстве.
• Экран (заземляющий) кабеля: Медные проволоки или медная лента, наложенные поверх поясной изоляции. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании. В трехжильных кабелях является общим для всех фаз.
• Разделительный слой: Битумная лента или крепированная бумага, наложенная под броню для предотвращения коррозии бронепокрова от возможного взаимодействия с оболочкой и защиты оболочки от механических повреждений броней.
• Броня: Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения (индекс «Пу» в марке). Обеспечивает высокую механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Является ключевым отличием марки ПвПу от, например, ПвВ (броня из стальных лент).
• Наружная оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции. Имеет характерную черную окраску. Может обладать стойкостью к распространению горения, малой дымо- и газовыделению (индексы «нг(А)-LS», «нг(А)-HF»).

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвПу 3х6 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью грунтов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, на эстакадах, в помещениях, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки. Благодаря проволочной броне рекомендуется для прокладки на вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот, в сейсмически активных зонах, в грунтах с нестабильной структурой (торфяники, болотистая местность).

Условия эксплуатации:

• Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/экраном – 6 кВ, между жилами – 10 кВ).
• Температура окружающей среды при прокладке: не ниже -15°C (при более низких температурах требуется предварительный подогрев).
• Рабочая температура жилы: длительно допустимая +90°C, максимальная при коротком замыкании (+250°C, длительность не более 5 сек).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: до -15°C.

Технические характеристики и выбор сечения

Основные электрические и механические параметры регламентированы ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений 6 кВ и выше). Ключевые характеристики приведены в таблицах.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ПвПу 3х жильного 6 кВ с медными жилами (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м).

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А
3×16	115
3×25	150
3×35	180
3×50	220
3×70	270
3×95	325
3×120	375
3×150	435
3×185	495
3×240	575

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ПвПу 3х жильного 6 кВ с алюминиевыми жилами (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м).

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А
3×16	90
3×25	115
3×35	140
3×50	170
3×70	210
3×95	255
3×120	295
3×150	340
3×185	390
3×240	450

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току с учетом поправочных коэффициентов на температуру земли, групповую прокладку, тип трассы, а также по экономической плотности тока и проверке на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания.

Преимущества и недостатки кабеля ПвПу 6 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ изоляция не подвержена водному древовидному старению, характерному для бумажно-масляной изоляции, обладает высокой стойкостью к тепловым перегрузкам.
• Механическая прочность: Броня из стальных проволок обеспечивает максимальную защиту от механических повреждений и растяжения.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке (СБ).
• Безопасность: Наличие экранов гарантирует безопасность персонала, а при использовании оболочки «нг(A)-LS» снижается пожарная опасность.
• Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Высокая стоимость: По сравнению с кабелями в ПВХ изоляции или алюминиевыми кабелями с ленточной бронёй.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов по изоляции, которые могут привести к локальным дефектам.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Герметичность концевых и соединительных муфт должна быть абсолютной, так как проникновение влаги под изоляцию муфты недопустимо.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвПу требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо провести входной контроль: измерить сопротивление изоляции (мегаомметром на 2500 В), проверить целостность жил и экрана. При прокладке в траншее необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.

Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. Технология монтажа включает следующие ключевые этапы: разделка конца кабеля с послойным удалением оболочки, брони, экранов; тщательная зачистка и шлифовка изоляции жилы; установка на жилу соединителя (гильзы) с опрессовкой или пайкой; монтаж изоляции муфты (термоусаживаемые или холодноусаживаемые компоненты); восстановление экрана и заземление; герметизация. Заземление брони и экрана с двух сторон кабеля является обязательным.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу и ПвВ на 6 кВ?

Основное отличие в типе брони. ПвПу имеет броню из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам. ПвВ имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, которая лучше защищает от механических повреждений сверху (ударов, давления), но хуже противостоит растяжению. ПвПу рекомендуется для сложных трасс с перепадами высот, ПвВ – для обычной прокладки в траншеях без значительных растягивающих усилий.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу 6 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе при условии защиты от прямых солнечных лучей. Для этого рекомендуется использовать кабели с УФ-стабилизированной оболочкой или прокладывать их в лотках, коробах, по несгораемым конструкциям. Необходимо также учитывать возможные механические нагрузки (ветровые, гололедные).

Как правильно выбрать между медной и алюминиевой жилой?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медный кабель имеет меньший диаметр при том же сечении, большую допустимую токовую нагрузку (примерно в 1.3 раза выше), лучшую коррозионную стойкость и гибкость, но значительно дороже. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности, более чувствителен к изломам при перегибах. Для ответственных объектов, объектов с повышенной пожарной опасностью и при ограничениях по габаритам трассы чаще выбирают медь.

Что означает маркировка «ПвПунг(А)-HF» на кабеле?

Это расширенная маркировка, указывающая на специальные свойства:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность).
• HF – с пониженным коррозионной активностью продуктов дымо- и газовыделения (Halogen Free, безгалогенный). Оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов (хлора и др.), что при пожаре минимизирует выделение едких и коррозионных газов.

Такой кабель обязателен для прокладки в метро, на объектах транспортной инфраструктуры, в многофункциональных зданиях с массовым пребыванием людей.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?

Броня из оцинкованных проволок и ПВХ оболочка обеспечивают достаточную защиту в большинстве случаев. Однако при прокладке в грунтах с высокой химической агрессивностью (солончаки, отвалы промышленных производств) рекомендуется дополнительная защита в виде кабеля в полиэтиленовом шланге (гофре) или прокладка в асбестоцементных/полимерных трубах с последующей заделкой стыков.

Как проверить целостность экрана и брони перед монтажом?

Целостность экрана (медных проволок/ленты) проверяется измерением его сопротивления постоянному току (оно должно быть мало и соответствовать данным производителя). Целостность брони проверяется визуально на отсутствие разрывов и качество оцинковки, а также «прозванивается» мегомметром на целостность. Сопротивление между броней и экраном должно быть не менее 0.1 МОм.

Заключение

Кабель ПвПу 3-х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания кабельных линий среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности, в частности, стойкости к растягивающим нагрузкам. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и проволочной броне, обеспечивает длительный срок службы, удобство монтажа и высокий уровень эксплуатационной безопасности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и качественный монтаж аксессуаров являются обязательными условиями для реализации всех преимуществ данного типа кабельной продукции. При проектировании необходимо тщательно оценивать условия трассы, экономические факторы и требования нормативных документов, чтобы сделать оптимальный выбор между модификациями кабеля.