Кабель ПвПу 6 кВ 120 мм²: полный технический анализ и сфера применения

Кабель ПвПу 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6000 В. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в распределительных сетях среднего класса напряжения, обеспечивающим надежное электроснабжение промышленных предприятий, городской инфраструктуры и объектов добывающей отрасли. Его конструкция и материалы подобраны для работы в сложных условиях с высокой степенью защиты от внешних воздействий.

Расшифровка маркировки и конструктивное исполнение

Маркировка «ПвПу» расшифровывается согласно ГОСТ 16442-80 и более новому ГОСТ 31996-2012 (который ее фактически заменил, введя маркировку АПвПу, где «А» — алюминиевая жила, но в практике часто опускается):

• П — изоляция из сшитого полиэтилена (в старом обозначении, по новому — «Пв»).
• в — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу — усиленная защитная оболочка (броня) из круглых стальных оцинкованных проволок.
• 6 кВ — номинальное напряжение 6000 Вольт.
• 120 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу 6 кВ 120 мм² является многослойной и включает в себя следующие обязательные элементы:

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди, но для данной маркировки по умолчанию — алюминий. Жила сечением 120 мм² может быть однопроволочной (ож) для сечений 70-240 мм² или многопроволочной, соответствующей классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой из полимерной композиции. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевое отличие от кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией. Материал обладает высокой температурной стойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими характеристиками.
4. Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего материала. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
5. Поясная изоляция. Как правило, представляет собой медные или алюминиевые ленты, наложенные поверх экрана по изоляции. Служит для проведения токов короткого замыкания и защиты от внешних электромагнитных помех.
6. Разделительный слой. Битумированная бумага или полимерная пленка, предотвращающая непосредственный контакт брони с поясной изоляцией.
7. Броня. Усиленная защита в виде оплетки из круглых стальных оцинкованных проволок (обозначение «Пу»). Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений, растягивающих усилий и воздействия грызунов.
8. Наружная оболочка. Из ПВХ-пластиката. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету (при наружной прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и на 6 кВ. Для кабеля ПвПу 6 кВ 120 мм² характерны следующие данные.

Таблица 1. Электрические параметры при длительной эксплуатации

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами.
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C	Для сшитого полиэтилена (XLPE).
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек.
Допустимый ток длительной нагрузки (Iдл.доп.)	~240-260 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе), температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253	Для алюминиевой жилы.
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	15	Продолжительность испытания 10 мин.

Таблица 2. Механические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Монтаж без предварительного подогрева	Допускается при температуре не ниже -15°C
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше)
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения и способы прокладки

Кабель ПвПу 6 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, трансформаторов, распределительных устройств (РУ) 6 кВ.
• Городские распределительные сети (ГРС): питание от ТП к РП, магистральные линии в кабельных коллекторах и туннелях.
• Объекты нефтегазовой и горнодобывающей промышленности: благодаря броне и стойкости к агрессивным средам применяется на промыслах, в шахтах (кроме взрывоопасных зон, где требуется специальное исполнение).
• Сельское хозяйство: питание крупных насосных станций и производственных комплексов.
• Инфраструктурные объекты: аэропорты, железнодорожные станции, порты.

Способы прокладки:

1. В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля. Допускается прокладка в одной траншее нескольких кабелей с учетом снижающих коэффициентов.
2. В кабельных сооружениях: В лотках, коробах, по эстакадам, в коллекторах и тоннелях. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений при обслуживании.
3. На открытом воздухе: По фасадам зданий, по опорам. ПВХ-оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам.

Прокладка в взрывоопасных зонах, помещениях с постоянным наличием людей (кинотеатры, зрительные залы) требует дополнительных мер, оговоренных в ПУЭ.

Сравнение с аналогами и выбор в пользу ПвПу

При выборе кабеля на 6 кВ часто рассматриваются альтернативы. Ключевые отличия ПвПу от других марок:

Таблица 3. Сравнение кабеля ПвПу с основными аналогами

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Преимущества / Недостатки	Типовая сфера применения
ПвПу (АПвПу)	Изоляция XLPE, броня из круглых проволок, алюминиевая жила.	Преимущества: Высокая перегрузочная способность, малый вес, стойкость к влаге, не требует концевых муфт с подпиткой маслом. Допускает прокладку на вертикальных участках. Недостатки: Относительно высокая стоимость по сравнению с АВБбШв.	Универсальное применение, особенно в условиях возможных механических воздействий.
АВБбШв 6 кВ	Изоляция XLPE, броня из двух стальных лент, алюминиевая жила.	Преимущества: Более низкая стоимость, хорошая защита от механических повреждений. Недостатки: Меньшая стойкость к растягивающим нагрузкам по сравнению с «Пу», больший диаметр и вес.	Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих усилий.
ЦСБ 6 кВ	Бумажно-пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня.	Преимущества: Длительная история применения, надежность. Недостатки: Тяжелый, требует специальных муфт с подпиткой, ограничения по перепадам высот (стекание пропиточного состава), экологические риски.	Реконструкция старых сетей, где уже применялась данная технология.
ПвП (АПвП)	Отсутствие брони («Пу»).	Преимущества: Более легкий, гибкий и дешевый. Недостатки: Нет защиты от механических повреждений.	Прокладка в защищенных кабельных сооружениях (лотки, тоннели), где исключен риск повреждения.

Выбор в пользу ПвПу 6 кВ 120 мм² обоснован при необходимости сочетания высокой электрической надежности сшитого полиэтилена, механической стойкости к растяжению и повреждениям, а также возможности прокладки в разнообразных условиях, включая сложный рельеф.

Монтаж, соединение и эксплуатационные требования

Монтаж кабеля ПвПу требует соблюдения норм ПУЭ 7-го издания и технических рекомендаций производителя.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение под открытым небом должно быть ограничено по времени (обычно не более 2 лет).
• Радиус изгиба: При прокладке не должен превышать 15 наружных диаметров кабеля. Нарушение ведет к деформации изоляции и экранов, снижению электрической прочности.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных арматуры на 6 кВ: соединительных и концевых муфт. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Критически важно обеспечить качественную заделку экранов, их заземление с двух сторон, а также герметизацию узла.
• Заземление: Броня, металлические экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального протекания токов короткого замыкания.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (постоянным током) величиной 36 кВ (6
• U_ном) в течение 10-15 минут. Это выявляет возможные повреждения изоляции, допущенные при монтаже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции «сшитый полиэтилен» (XLPE) от бумажно-пропитанной?

Сшитый полиэтилен — это термореактивный полимер, чья молекулярная структура модифицирована для создания поперечных связей. Это обеспечивает высокую температурную стойкость (+90°C против +70°C у бумажной), практически нулевое водопоглощение, большую стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям. Кабели с XLPE не имеют ограничений по перепадам высот при прокладке, так как в них нет жидкого пропиточного состава.

Почему в маркировке иногда пишут «АПвПу», а иногда просто «ПвПу»?

Согласно актуальному ГОСТ 31996-2012, первая буква «А» для алюминиевой жилы является обязательной. Однако в технической документации, проектах и обиходе часто сохраняется старая традиция ее опускать, если явно не указано «К» (медь). Для избежания ошибок в спецификациях всегда следует указывать полную марку, включая материал жилы: «АПвПу» (алюминий) или «КПвПу» (медь).

Как правильно выбрать между броней «Пу» (круглые проволоки) и «Бб» (стальные ленты)?

Броня типа «Пу» (усиленная) применяется при условиях, где возможны растягивающие нагрузки (протяжка в длинных туннелях, прокладка на наклонных трассах с большим углом, участки с риском смещения грунта). Броня «Бб» (две стальные ленты) защищает в основном от продавливания и механических повреждений при раскопках, но плохо сопротивляется растяжению. Для большинства стандартных траншейных прокладок подходит «Бб», но если трасса сложная, выбор «Пу» более надежен.

Каков реальный допустимый ток нагрузки для этого кабеля в земле?

Точное значение зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, его температуры, глубины прокладки, количества и взаимного расположения кабелей в траншее. Для одиночного кабеля ПвПу 6 кВ 120 мм², проложенного в земле с удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт на глубине 0.7 м при температуре грунта +15°C, допустимый длительный ток составляет примерно 260-270 А. При тех же условиях, но в воздухе при температуре +25°C — около 240-250 А. Для точного расчета необходимо использовать методику, изложенную в ПУЭ гл. 1.3 или специализированное ПО.

Требуется ли для кабеля ПвПу 6 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ (2.3.83-2.3.101), кабель, проложенный в земле, должен быть защищен от механических повреждений сверху на всю длину. При прокладке на глубине 0,7-1,0 м в траншее, поверх кабеля укладывается сигнальная лента или защитная плита. При прокладке на меньшей глубине, в местах пересечений с коммуникациями и дорогами, а также при риске раскопок, кабель должен быть дополнительно защищен кирпичом, бетонными плитами или трубами.

Можно ли использовать кабель ПвПу для прокладки в пожароопасных зонах?

Стандартное исполнение кабеля с оболочкой из ПВХ-пластиката не является огнестойким или нераспространяющим горение. Для пожароопасных зон, помещений с массовым пребыванием людей, атомных станций необходимо применять специальные исполнения кабеля: с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющий горение по категории А, с пониженным дымовыделением и газовыделением) или «нг(А)-FR» (огнестойкие). Такие кабели имеют специальные огнестойкие барьеры и оболочки из безгалогенных композиций.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы, установленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима (непревышение допустимой температуры) и отсутствии внешних повреждений. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: хронические перегрузки, работа в условиях постоянной влажности при поврежденной оболочке, коррозия брони из-за агрессивной среды, вибрационные воздействия.