Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2г 10 кВ 300 мм²: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель силовой марки ПвПу2г на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие жестким требованиям современных электрических сетей.

Расшифровка маркировки кабеля ПвПу2г 10 кВ 300 мм²

• П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных профилированных лент.
• 2г – индекс, обозначающий: «2» – класс герметичности по ГОСТ 15150 (исполнение для умеренного и холодного климата), «г» – отсутствие защитного покрова (гидроизоляционной подушки) поверх брони. Броня находится в непосредственном контак с внешней оболочкой.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2г 10 кВ 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 300 мм² выполняется, как правило, из медной или алюминиевой проволоки. Для данного сечения жила чаще всего имеет секторную или сегментную форму для компактности и оптимального заполнения внутреннего пространства кабеля. Медная жила обеспечивает более высокую проводимость и стойкость к электрохимической коррозии, алюминиевая – меньшую стоимость и вес.

2. Экран по жиле (полупроводящей экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением, обладает выдающимися свойствами: высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и механической прочностью. Толщина изоляции строго нормирована стандартами.

4. Экран по изоляции (полупроводящей экран)

Внешний слой полупроводящего материала, аналогичный внутреннему. Вместе с экраном по жиле он создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.

5. Медный экран (поясная изоляция)

Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенных лент или гофрированной медной трубки. Его функции:

• Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания и токов утечки.
• Выполнение функции заземляющего проводника.

Для кабеля 300 мм² сечение медного экрана также нормируется.

6. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию из электротехнической бумаги, ПЭТ-ленты или аналогичного материала. Защищает внутренние слои от повреждения элементами брони и предотвращает их непосредственный контакт.

7. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент, наложенных с перекрытием. Профилирование повышает гибкость и механическую стойкость кабеля без увеличения толщины. Броня типа «Пу» обеспечивает защиту от:

• Механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие усилия при протяжке).
• Грызунов.

Индекс «2г» указывает, что поверх брони нет дополнительной гидроизоляционной подушки.

8. Наружная оболочка

Внешний слой из ПВХ-пластиката. Обладает стойкостью к ультрафиолету, атмосферным осадкам, агрессивным средам (масла, щелочи, кислоты), обеспечивает защиту брони от коррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 (12) кВ
Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (может варьироваться у разных производителей)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Примерные массо-габаритные и электрические данные для кабеля ПвПу2г 1х300/35-10 кВ

Параметр	Медная жила	Алюминиевая жила
Наружный диаметр, мм (приблизительно)	55-60	55-60
Масса 1 км, кг (приблизительно)	5500-6500	3500-4500
Допустимый длительный ток нагрузки в земле (траншее) при +25°C, А*	510-540	395-420
Допустимый длительный ток нагрузки в воздухе при +25°C, А*	475-500	365-390
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0601	0.0991
Индуктивное сопротивление, Ом/км (приблизительно)	0.11-0.13	0.11-0.13

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, теплопроводность грунта, температура окружающей среды) и должны определяться по актуальным нормативным документам (ПУЭ, расчетные таблицы).

Область применения кабеля ПвПу2г 10 кВ 300 мм²

Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка в качестве магистральных и распределительных линий от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, ТП).
• Питание мощных потребителей: Непосредственное подключение крупных промышленных предприятий, насосных станций, вентиляционных установок, горно-обогатительных комбинатов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные коллекторы, туннели, эстакады, галереи, этажи и двойные полы производственных помещений.
• Прокладка в земле (траншее): Бронирование типа «Пу» позволяет осуществлять прокладку непосредственно в грунтах всех категорий (кроме подверженных сильным деформациям), в том числе с наличием блуждающих токов и в условиях возможных механических воздействий при последующих раскопках. Отсутствие гидроизоляционной подушки («г») требует оценки агрессивности грунтов и грунтовых вод.
• Регионы с умеренным и холодным климатом: Исполнение «ХЛ» (климатическое исполнение УХЛ и ХЛ по ГОСТ 15150) допускает эксплуатацию при температурах до -60°C.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в воде (водоемах, болотах), в блоках, а также для подвеса на тросах (воздушных линий).

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перемещаться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Раскатка: Рекомендуется использовать кабельные ролики, установленные с шагом 1.5-2 метра, чтобы не превысить допустимый радиус изгиба. Применение лебедок допустимо только с использованием тормозного устройства на барабане.
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, затем защитным покрытием (кирпичом, плитами) и грунтом. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 10 кВ должно быть не менее 100 мм.
• Заделка концов: Требует применения специальных кабельных муфт – концевых (КНТп, ПСТп) и соединительных (СС). Обязательным является качественная разделка с удалением полупроводящих слоев и экрана на необходимую длину, а также надежное заземление медного экрана и брони с двух сторон.
• Заземление: Медный экран и стальная броня подлежат обязательному заземлению на обоих концах линии для безопасности и нормальной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо строго следовать проектным решениям.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 60 кВ в течение 10 минут для кабеля 10 кВ) и измерению сопротивления изоляции.

Сравнение с аналогами и выбор

Кабель ПвПу2г является альтернативой устаревающим кабелям с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ) и кабелям в свинцовой оболочке (ААШв). Его ключевые преимущества:

• Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для бумажной изоляции, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Отсутствие риска течи масла: Исключены проблемы, связанные с утечкой пропиточного состава и необходимостью установки маслоподпитывающей арматуры.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Большая строительная длина: Снижает количество соединительных муфт на трассе.

По сравнению с кабелем в ПВХ изоляции (ВВГ) кабель ПвПу2г имеет более высокий класс напряжения и термостойкости. Сравнивая с кабелем АПвПу2г, выбор между медной (ПвПу2г) и алюминиевой (АПвПу2г) жилой делается на основе технико-экономического расчета, учитывающего токовую нагрузку, стоимость, массу и условия коррозионной стойкости.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу2г и АПвПу2г?

Первая буква «А» в маркировке означает «Алюминий». Таким образом, ПвПу2г имеет медную токопроводящую жилу, а АПвПу2г – алюминиевую. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (на 20-30% при том же сечении), лучшую коррозионную стойкость и гибкость, но существенно дороже и тяжелее. Выбор определяется проектом, исходя из экономических и технических требований.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г 10 кВ в одном лотке или траншее с кабелями низкого напряжения (0.4 кВ)?

Согласно ПУЭ (Глава 2.1, п. 2.1.16), допускается совместная прокладка кабелей до 10 кВ и до 1 кВ в одной траншее, лотке, тоннеле. Однако при этом должны быть соблюдены условия: кабели выше 1 кВ рекомендуется располагать выше кабелей до 1 кВ; расстояние между группами кабелей разных напряжений в лотках должно быть не менее 100 мм или они должны быть разделены несгораемыми перегородками. Также необходимо учитывать взаимный нагрев.

Что означает индекс «2г» и на что он влияет при прокладке?

Индекс «2г» указывает на климатическое исполнение (для умеренного и холодного климата, до -60°С) и на конструкцию защитного покрова. Буква «г» означает, что поверх брони из стальных лент отсутствует гидроизоляционная подушка (обычно из битума и ПЭТ-лент или крепированной бумаги). Следовательно, внешняя ПВХ-оболочка наносится непосредственно на броню. Такой кабель подходит для прокладки в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью. В сильноагрессивных грунтах (солевые, болотистые, с блуждающими токами) рекомендуется применять кабели с индексом «2б» (броня с подушкой под ней) или «2бг» (броня с подушкой и без наружного покрова).

Как правильно заземлить броню и экран кабеля ПвПу2г?

Медный экран (проволочный или ленточный) и стальная броня должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используются специальные контактные лепестки в муфтах. Заземление выполняется отдельным изолированным проводом (сечением, соответствующим ПУЭ) на контур заземления подстанции или на специальный заземляющий электрод. Цель: обеспечить безопасность при повреждении изоляции и отвод токов короткого замыкания.

Каков реальный срок службы этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителем срок службы составляет не менее 30 лет. Реальный срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения допустимых токовых нагрузок, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, качества монтажа (особенно разделки и монтажа муфт), отсутствия механических повреждений, правильности проведения высоковольтных испытаний. Регулярный тепловизионный контроль и диагностика частичных разрядов позволяют прогнозировать остаточный ресурс.

Чем отличается броня «Пу» (профилированные ленты) от брони «П» (плоские ленты)?

Броня из профилированных (гофрированных) лент («Пу») обладает большей гибкостью и эластичностью по сравнению с броней из плоских лент («П»). При одинаковой толщине и ширине ленты профилирование увеличивает механическую стойкость на изгиб и растяжение, что позволяет уменьшить общий диаметр и вес кабеля без потери защитных свойств. Кабель с броней «Пу» имеет меньший допустимый радиус изгиба.