Кабель ПвПу2г 10 кВ 70 мм

Кабель силовой ПвПу2г 10 кВ 70 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПу2г на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой современное высокотехнологичное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Данный тип кабеля является основным для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Его конструкция обеспечивает высокую надежность, долговечность и соответствие строгим требованиям современных энергосистем.

Расшифровка маркировки ПвПу2г 10 кВ 70 мм²

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция из полиэтилена.
• в – Модификация полиэтилена – вулканизированный (сшитый) полиэтилен (XLPE).
• Пу – Тип защитной оболочки. П – полиэтиленовая, у – усиленная (как правило, подразумевается полиэтиленовая оболочка повышенной прочности).
• 2г – Обозначение степени герметизации. 2 – наличие экрана поверх изолированной жилы (индивидуальная экранировка жил), г – отсутствие защитного покрова (брони) поверх оболочки («голый»). Кабель не имеет брони и предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, туннелях, каналах) или на трассах, где отсутствуют механические воздействия.
• 10 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель. Указывает на линейное напряжение сети. Соответствует классу напряжения 10/15 кВ (U₀/U, где U₀ = 8.7 кВ – напряжение между жилой и землей, U = 15 кВ – максимальное длительно допустимое рабочее напряжение).
• 70 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2г 10 кВ 70 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 70 мм² выполняется из медной или алюминиевой проволоки (в маркировке это отражается первой буквой «А» для алюминия; если буквы нет – жила медная). Для данного сечения жила, как правило, многопроволочная круглой формы, что обеспечивает необходимую гибкость. Медь предпочтительна из-за более высокой проводимости, механической прочности и стойкости к окислению, но алюминиевые жилы также широко применяются в целях экономии.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и 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 получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что резко повышает его термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании) и механическую прочность по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Толщина изоляции строго нормирована стандартами.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле вокруг жилы, локализуя его внутри изоляции.

5. Поясная изоляция (металлический экран)

Поверх экрана на изоляции накладывается металлический экран. В кабелях на 10 кВ он обычно выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно с нахлестом, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• Защита от внешних электрических влияний.

6. Оболочка

Внешний защитный слой из светостабилизированного полиэтилена повышенной прочности (обозначение «Пу»). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам, ультрафиолетовому излучению и механическим повреждениям. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Для кабеля ПвПу2г 10 кВ 70 мм² с медной жилой.

• Номинальное напряжение: 10/15 кВ (U₀/U).
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.

Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).

• Максимально допустимая температура нагрева жилы при перегрузке: +130°C.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при +20°C.
• Емкость: Приблизительно 0,3-0,4 мкФ/км (точное значение зависит от конкретной конструкции).

Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

Значения зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для кабеля с медной жилой (+90°C) при температуре земли +25°C и глубине прокладки 0.7 м.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А
В земле (в траншее)	265
В воздухе (на открытом воздухе или в помещении)	285
В кабельном канале (лотке) в помещении	250

Примечание: Для алюминиевой жилы токи следует умножить на коэффициент ~0.78. Фактические значения должны приниматься по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру среды, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон рабочих температур при монтаже: Не ниже -15°C (при более низких температурах требуется предварительный подогрев).
• Эксплуатационный температурный диапазон: От -50°C до +50°C.
• Допустимая температура монтажа без подогрева: Не ниже -15°C.
• Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (соответствует категории П1.8.2.1.1 по ГОСТ 31565).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2г 10 кВ 70 мм² предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, этажи и двойные полы производственных помещений.
• Прокладка в помещениях: Внутри распределительных устройств (РУ), на стенах и конструкциях с использованием кабельных лотков и коробов.
• Прокладка в земле (траншее): Допускается при условии отсутствия механических нагрузок (растяжения, сдавливания, вибрации) и при обязательной защите от повреждений (укладка в трубы, использование защитных плит или кирпича). Отсутствие брони делает его уязвимым для раскопок.
• Не рекомендуется для прокладки в земле на трассах с высокой коррозионной активностью, в болотах, в зонах с повышенной опасностью механических повреждений, а также для подвески на тросах (для этого существуют специальные марки кабелей).

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ, ЦСБ)

Преимущества:

• Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: Не происходит стекание пропиточного состава.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам.
• Простота монтажа и монтажа муфт: Не требуется спецоборудование для осушения и заливки.
• Большая длина строительных отрезков.
• Более высокие токи короткого замыкания.

Недостатки:

• Чувствительность к частичным разрядам: Требует безупречного качества изготовления и монтажа соединений.
• Относительно высокая стоимость.
• Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже (задиры, надрезы изоляции).

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля ПвПу2г требует специальной подготовки персонала. Ключевые этапы:

1. Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, не допуская механических напряжений и превышения минимального радиуса изгиба.
2. Разделка конца кабеля: Послойное снятие оболочки, экранов и изоляции с точным соблюдение размеров, указанных в инструкции к соединительной или концевой муфте.
3. Монтаж муфт: Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные, ответвительные, концевые). Технология основана на восстановлении всех слоев кабеля (изоляции, экранов, герметизации) с помощью эластомерных или термополимерных компонентов.
4. Заземление металлических экранов: Металлические экраны с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие ПвПу2г от ПвПг?

Основное отличие в конструкции экрана. В кабеле ПвПг используется один общий экран поверх всех трех изолированных жил (поясная изоляция). В кабеле ПвПу2г каждая жила имеет индивидуальный экран (обозначение «2»), поверх которых уже может накладываться общий экран или они скручиваются в сердечник. Кабели с индивидуальной экранировкой жил (типа ПвПу2г) обеспечивают более равномерное распределение электрического поля, имеют меньшие потери и лучше подходят для сетей с напряжением выше 6 кВ.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г 10 кВ 70 мм² в земле без защиты?

Технически оболочка кабеля позволяет это делать, но с серьезными оговорками. ПУЭ и технические условия рекомендуют прокладку в земле только при отсутствии механических нагрузок и с обязательной защитой (например, укладка в асбоцементные или ПНД трубы, использование сигнальной ленты и защитных плит). Отсутствие брони делает кабель уязвимым при земляных работах. Предпочтительной средой для данного кабеля являются кабельные сооружения.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвПу2г, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок) и отсутствии внешних повреждений.

Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На что оно влияет?

Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:

• По длительно допустимому току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного способа прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов.
• По потере напряжения: Падение напряжения в конце линии не должно превышать нормированных значений (обычно 5-10%).
• По току короткого замыкания: Кабель должен выдерживать термическое действие тока КЗ за время его отключения.
• По экономической плотности тока: Для объектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки.

Сечение 70 мм² является стандартным и часто применяется для питания районных трансформаторных подстанций, крупных производственных цехов, насосных станций.

Чем отличается кабель с медной жилой от алюминиевой для данного типа?

Параметр	Медь	Алюминий
Электропроводность	Выше (1.6810-8 Ом·м)	Ниже (2.8210-8 Ом·м)
Допустимый ток нагрузки	Выше (~ на 25%)	Ниже
Механическая прочность	Выше	Ниже, склонность к ползучести
Вес кабеля	Больше	Меньше
Стоимость	Значительно выше	Ниже
Стойкость к окислению	Выше	Ниже, требует специальных контактных паст
Радиус изгиба	Меньше при равном сечении	Больше

Какие муфты используются для соединения и оконцевания?

Для кабеля ПвПу2г 10 кВ применяются:

• Соединительные муфты (СТП, СТПк): Для соединения двух отрезков кабеля. Бывают термоусаживаемые (требуют нагрева газовой горелкой) и холодноусаживаемые (усаживаются за счет предварительного растяжения эластомера).
• Концевые муфты (КНТП, КВТП): Для подключения кабеля к шинам распределительного устройства (внутренняя установка – КВТП) или на воздушной линии (наружная установка – КНТП).
• Ответвительные муфты: Для создания отпаек от основной магистрали.

Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации и предпочтений монтажной организации.

Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля ПвПу2г в эксплуатации?

Основные методы диагностики:

• Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500/5000 В. Базовый метод, но малоинформативный для сшитого полиэтилена.
• Измерение коэффициента абсорбции (индекс поляризации). Позволяет оценить увлажненность изоляции.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ). Наиболее информативный метод для оценки старения изоляции СИП. Проводится с помощью моста переменного тока.
• Частичный разряд (ЧР). Локальный метод, позволяющий обнаружить внутренние дефекты изоляции и монтажа муфт.

Периодичность испытаний регламентируется ПТЭЭП и внутренними инструкциями энергопредприятий.