Кабель ПвПу 3х150

Кабель ПвПу 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПу 3х150 — это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и других сооружениях, включая помещения с повышенной влажностью. Маркировка расшифровывается следующим образом: П — изоляция из полиэтилена, в — оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу — усиленная защитная оболочка, 3х150 — три жилы сечением 150 мм² каждая. Кабель относится к современному классу кабельной продукции с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), которая пришла на смену бумажно-масляной изоляции в сетях среднего напряжения.

Конструкция кабеля ПвПу 3х150

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² выполняется из медной проволоки (материал — медь, степень 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Класс гибкости — 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная).
Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ — не менее 3,4 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокую термостойкость (до 90°C в длительном режиме) и стойкость к деформациям.
Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном по жиле он формирует цилиндрический конденсатор, ограничивая радиальную составляющую электрического поля только изоляцией.
Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
Медный экран (заземляющий): Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Его назначение — защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и использование в качестве заземляющего проводника при коротких замыканиях.
Разделительный слой: Чаще всего представляет собой поясную изоляцию из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, наложенную поверх медного экрана для защиты от коррозии и предотвращения адгезии с оболочкой.
Защитная оболочка: Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Индекс «у» в маркировке означает «усиленная», что подразумевает увеличенную толщину оболочки для повышения механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики кабеля ПвПу 3х150 регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ. Общие технические условия) и ТУ производителей.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры для кабеля на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ
Сечение основных жил	150 мм²
Материал жилы	Медь (Cu)
Класс гибкости жилы	1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Толщина изоляции жилы (для 10 кВ)	Не менее 3,4 мм
Материал оболочки	ПВХ пластикат
Толщина оболочки (приблизительно)	3,5 – 4,0 мм (усиленная)
Допустимая температура нагрева жилы: — длительный режим — при КЗ (не более 5 с)	+90°C +250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с секторными жилами — 12 диаметров)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Строительная длина	Не менее 250 м (может быть оговорена с заказчиком)
Масса 1 км кабеля (приблизительно)	Около 7000 – 8000 кг (зависит от конструкции)
Наружный диаметр (приблизительно)	Около 65 – 75 мм

Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп) для кабеля ПвПу 3х150 при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +25°С, глубина прокладки 0,7-1,0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, температура жилы +90°С.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечание
В земле (траншее), один кабель	330 – 360 А	Базовая величина
В воздухе (в кабельном канале, туннеле)	350 – 380 А	При температуре воздуха +25°С
В земле, несколько кабелей вплотную (с учетом взаимного нагрева)	Снижается на 10-20%	Требуется применение понижающих коэффициентов

Важно: Фактические токовые нагрузки должны рассчитываться для каждого конкретного проекта с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, на количество работающих рядом кабелей, на глубину прокладки и тепловое сопротивление грунта.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвПу 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ.
Вводы и выводы на подстанциях и распределительных пунктах.
Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные станции).
Прокладка в кабельных сооружениях мегаполисов (коллекторы, туннели).
Устройство ответвлений от воздушных линий (СИП) к подземным кабельным сетям.

Особенности монтажа и эксплуатации:

Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями связи и других напряжений без специальных перегородок.
Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (15D) во избежание повреждения изоляции и экранов.
Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные муфты (концевые и соединительные) для кабелей с изоляцией из СПЭ. Требуется тщательная заделка и заземление экранов.
Заземление: Медные экраны всех трех жил на концах кабеля должны быть надежно соединены и заземлены для обеспечения безопасной работы и прохождения токов короткого замыкания.
Испытания после прокладки: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, для кабеля 10 кВ — 55 кВ в течение 10 минут).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

Основным аналогом кабеля ПвПу 3х150 является кабель с бумажно-масляной изоляцией, например, АВБбШв 3х150.

Преимущества ПвПу:
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у бумажно-масляных), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие риска течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
- Более простая и чистая процедура монтажа муфт (не требуется слив/залив масла).
- Высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
- Меньшие диэлектрические потери.
Недостатки / Особенности ПвПу:
- Более высокая чувствительность к качеству монтажа концевых заделок (требуется абсолютная чистота, обезжиривание).
- Чувствительность к локальным дефектам (зазубринам) на изоляции, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Как правило, более высокая начальная стоимость, хотя общая стоимость жизненного цикла часто ниже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвПу от ПвП?

Буква «у» в маркировке ПвПу указывает на усиленную защитную оболочку из ПВХ пластиката. У кабеля ПвПу толщина оболочки больше, чем у стандартного ПвП, что обеспечивает повышенную механическую прочность и стойкость к повреждениям при прокладке в сложных условиях (каменистый грунт, риски механических воздействий).

Можно ли прокладывать кабель ПвПу 3х150 в воде?

Кабель ПвПу не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для таких условий необходимо применять кабели со свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, ПвПуг, ПвПу2г). Буква «г» в маркировке означает герметизацию (водоблокирующие ленты) для защиты от продольного распространения влаги.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где возможно длительное существование однофазного замыкания на землю, следует выбирать кабель с напряжением U₀/U = 8,7/15 кВ. Это связано с тем, что при таких повреждениях напряжение на неповрежденных фазах относительно земли возрастает в √3 раз. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (большинство сетей 6-10 кВ в РФ) допустимо применение кабеля на 6/10 кВ.

Нужно ли заземлять экраны кабеля ПвПу с двух сторон?

Да, медные экраны всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала, путь для тока короткого замыкания и снижает электромагнитные помехи. В очень длинных линиях (более нескольких километров) для снижения токов циркуляции в экранах может применяться одноточечное или перекрестное заземление, но такая схема требует специального расчета и обоснования.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество перед ПВХ изоляцией?

Сшитый полиэтилен (XLPE) получают путем «сшивки» линейных молекул полиэтилена в трехмерную сетку под действием химических веществ или радиации. Это резко повышает термостойкость материала: если обычный ПЭ или ПВХ размягчается при +70…+80°C, то XLPE сохраняет форму и диэлектрические свойства до +130°C кратковременно и до +90°C в длительном режиме. Это позволяет увеличить токовую нагрузку и повысить надежность.

Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (I_доп), потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ориентира: кабель ПвПу 3х150 на 10 кВ способен передавать мощность около 6-7 МВА при прокладке в земле (√3 10 кВ 350 А). Окончательный выбор должен быть сделан проектировщиком на основе ПУЭ, нормативов и конкретных условий прокладки.

Заключение

Кабель ПвПу 3х150 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность, обусловленная изоляцией из сшитого полиэтилена, и механическая прочность усиленной оболочки — делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Успешная эксплуатация напрямую зависит от корректного выбора параметров (U₀/U), соблюдения правил монтажа, включая заделку муфт и заземление экранов, а также проведения регламентных испытаний. При проектировании систем электроснабжения на базе данного кабеля необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ 31565-2012 и рекомендациями производителей кабельной продукции.