Кабель ПвПу2г 20 кВ 185 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2г 20 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвПу2г 20 кВ с номинальным сечением жилы 185 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность эксплуатации в различных условиях, включая прокладку в земле (траншеях) без дополнительной защиты трубами, что существенно снижает затраты на монтаж и строительство кабельных линий.

Расшифровка маркировки ПвПу2г

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, где «в» указывает на вулканизацию, т.е. сшивку).
• п – Оболочка жилы (экрана) из полимерного материала (в данном контексте – термопластичный полиэтилен).
• у – Усиленная конструкция (толстостенная) изоляции.
• 2г – Двойная герметизация: «2» указывает на наличие двух защитных барьеров от влаги (медные ленты поверх экрана и алюмополимерная лента под оболочкой), «г» – голые (нелуженые) медные ленты в качестве продольной герметизации.
• 20 кВ – Номинальное напряжение 20 000 Вольт.
• 185 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2г 20 кВ 185 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки (класс 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой компактной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Использование меди обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к механическим нагрузкам и коррозии, а также отличную паяемость и надежность контактных соединений.

2. Внутренний экран (экран по жиле)

Представляет собой полупроводящий слой из сшитого полиэтилена, наложенный экструзионным способом непосредственно на токопроводящую жилу. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жилы и изоляции, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE)

Основной диэлектрический барьер. Выполняется из полиэтилена, подвергнутого химической или радиационной сшивке. Этот процесс создает трехмерную сетчатую структуру, кардинально улучшающую термомеханические свойства материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция «усиленная» (индекс «у»), что означает увеличенную толщину стенки согласно ГОСТ для напряжения 20 кВ.

Преимущества СПЭ-изоляции:

• Рабочая температура жилы: до +90°C в длительном режиме, до +130°C – в режиме перегрузки, до +250°C – при коротком замыкании.
• Высокая стойкость к тепловому старению.
• Отличные диэлектрические характеристики.
• Высокая стойкость к трекингу и эрозии.
• Меньший вес и диаметр по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного напряжения.

4. Внешний экран (экран по изоляции)

Аналогичен внутреннему – полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его функция – симметризация электрического поля вокруг изоляции и ее защита от внешних воздействий.

5. Медный экран (заземляющий)

Выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх внешнего полупроводящего экрана, или в виде медной ленты, наложенной спирально. Для кабеля ПвПу2г 20 кВ 185 мм² экран имеет достаточное сечение для проведения токов короткого замыкания. Его основное назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и безопасность персонала путем отвода токов утечки и обеспечения нулевого потенциала при заземлении.

6. Продольная герметизация (индекс «2г»)

Ключевой элемент защиты от влаги. Поверх медного экрана накладываются две продольные нахлесточные медные ленты (голые, толщиной обычно 0,1-0,15 мм). Они создают барьер, препятствующий продольному проникновению влаги под оболочку в случае ее механического повреждения.

7. Поясная изоляция

Выполняется из битумной ленты или крепированной бумаги. Служит демпфирующим и разделительным слоем между экраном/герметизацией и внешней оболочкой, а также обеспечивает дополнительную защиту от коррозии медных элементов.

8. Защитный покров (броня)

В кабеле марки ПвПу2г броня отсутствует. Буква «Б» в маркировке не указана. Защитные функции от механических повреждений при прокладке в траншеях выполняются за счет толстостенной оболочки и конструкции кабеля в целом. Для условий с повышенными механическими рисками следует выбирать кабели с броней (например, ПвБбШв).

9. Оболочка

Внешний защитный слой из светостабилизированного полиэтилена (PE) или поливинилхлоридного пластиката (PVC). Для прокладки в земле чаще применяется полиэтиленовая оболочка (индекс «п» в маркировке), обладающая высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвенным средам, грибкам и грызунам. Под оболочкой часто располагается второй барьер герметизации – алюмополимерная лента (ламинированная фольга), которая препятствует радиальному проникновению влаги.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики (для сечения 185 мм²)

Параметр	Значение / Норма	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	20	Между жилой и землей / между жилами
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Максимальная температура при коротком замыкании, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 с
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-20	Зависит от производителя
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Dкаб	Dкаб – наружный диаметр кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0991	Согласно ГОСТ 22483
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.1 — 0.15	Зависит от конструкции и расстояния между кабелями
Емкостной ток, А/км	~1.5 — 2.5	Зависит от толщины изоляции и материала
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/время	45 кВ / 10 мин	Для готовых кабелей после монтажа
Испытательное постоянное напряжение, кВ/время	67.5 кВ / 15 мин	Часто используется для приемо-сдаточных испытаний

Механические и эксплуатационные характеристики

• Способ прокладки: В земле (траншеях), кабельных каналах, блоках, тоннелях, на эстакадах. Прокладка в воздухе возможна при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучения) или при использовании оболочки, стойкой к УФ.
• Глубина прокладки в земле: Обычно не менее 0.7 – 1.0 метра. Требуется песчаная подушка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой.
• Допустимое растягивающее усилие при прокладке: Определяется производителем, обычно не превышает 50-70 Н/мм² сечения всех жил (для одножильного кабеля).
• Стойкость к удару и сдавливанию: Регламентируется ГОСТ и обеспечивается прочностью оболочки и конструкцией.

Область применения кабеля ПвПу2г 20 кВ 185 мм²

Кабель данной марки и сечения широко используется в качестве магистральных и распределительных линий в сетях среднего напряжения:

• Вводы и распределение электроэнергии на промышленных предприятиях, нефтегазовых комплексах, горнодобывающих объектах.
• Создание кабельных линий от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, ТП).
• Питание мощных электроприемников: насосных и компрессорных станций, вентиляторных установок, электрокотельных.
• Строительство и реконструкция кабельных сетей в городах и населенных пунктах (городская кабельная сеть – ГКС).
• Прокладка в местах с повышенной коррозионной активностью грунтов и высокой влажностью благодаря двойной герметизации.

Сравнение с кабелями других типов (ПвБбШв, АПвПу2г)

Параметр / Марка кабеля	ПвПу2г	ПвБбШв	АПвПу2г
Материал жилы	Медь	Медь	Алюминий
Наличие брони	Нет	Да (2 стальные ленты)	Нет
Наружная оболочка	Полиэтилен	ПВХ шланг	Полиэтилен
Стойкость к механическим повреждениям	Средняя	Высокая	Средняя
Вес	Меньше	Больше	Наименьший
Стоимость	Высокая (медь)	Высокая (медь+броня)	Ниже (алюминий)
Основная область применения	Траншеи без бронирования, кабельные сооружения	Траншеи с высоким риском повреждений, переходы через дороги	Траншеи без бронирования при ограниченном бюджете

Монтаж, соединение и оконцевание

Монтаж кабеля ПвПу2г требует соблюдения строгих правил. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При прокладке в траншеях обязательно использование песчаной подушки и засыпки. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров кабеля.

Для соединения отрезков кабеля используются кабельные муфты соединительные (КМС) на 20 кВ, предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией. Они обеспечивают электрическую непрерывность, герметизацию и восстановление всех защитных слоев.

Для подключения к оборудованию (ячейкам КРУ, трансформаторам) применяются кабельные муфты концевые (КМК) – наружные или внутренней установки. Современные технологии предполагают использование термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов, которые обеспечивают надежную изоляцию и герметизацию.

Все работы по монтажу муфт должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и в условиях чистоты для исключения загрязнения изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ПвПу2г от ПвПг?

Основное отличие – в степени герметизации. Кабель ПвПг имеет одинарную герметизацию (только алюмополимерную ленту под оболочкой). Кабель ПвПу2г имеет двойную герметизацию: алюмополимерную ленту под оболочкой и продольные медные ленты поверх экрана. Это делает ПвПу2г значительно более защищенным от продольного распространения влаги в случае локального повреждения оболочки, что критически важно для длительной и безотказной работы линии.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г 20 кВ 185 мм² в земле без защитных труб?

Да, это одно из основных назначений данной марки кабеля. Его конструкция (толстостенная полиэтиленовая оболочка, двойная герметизация) рассчитана на прямую прокладку в траншеях. Однако при пересечении с дорогами, в местах с высокими механическими нагрузками или риском раскопок рекомендуется дополнительная защита в виде труб (ПНД, асбестоцементных) или плит.

3. Какое сечение медного экрана у данного кабеля и как его заземлять?

Для кабеля 20 кВ сечением 185 мм² сечение медного экрана (проволочного или ленточного) нормируется и обычно составляет 25-35 мм². Заземление экрана должно выполняться с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и ограничения потенциала на экране в нормальном и аварийном режимах. Заземление выполняется на концевых муфтах путем соединения экрана с заземляющим проводником или шиной.

4. Какой срок службы у кабеля ПвПу2г?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, включая ПвПу2г, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.

5. Как выбрать между медным (ПвПу2г) и алюминиевым (АПвПу2г) кабелем на 20 кВ 185 мм²?

Выбор зависит от технико-экономического расчета:

• Медь: Выше электропроводность (меньшие потери), выше стойкость к механическим нагрузкам (циклы изгиба), лучше паяемость, меньшее переходное сопротивление в соединениях, но существенно выше стоимость и вес.
• Алюминий: Значительно дешевле и легче, но требует большего внимания к качеству контактных соединений (склонность к окислению, ползучести), имеет большее удельное сопротивление (на ~65% выше, чем у меди).

В проектах, где критична минимизация потерь энергии или требуются высокие динамические нагрузки на изгиб, часто выбирают медь. В протяженных линиях с ограниченным бюджетом может быть оправдан выбор алюминия.

6. Какие испытания проводят после монтажа кабельной линии?

Обязательным является высоковольтное испытание повышенным постоянным напряжением. Для кабеля на 20 кВ согласно ПУЭ (Глава 1.8) применяется напряжение 67.5 кВ в течение 15 минут. Также проверяется целостность и правильность фазировки жил, измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В, проверяется сопротивление заземления экранов и концевых муфт.

Заключение

Кабель ПвПу2г 20 кВ 185 мм² является типовым и надежным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на сшитой полиэтиленовой изоляции и двойной системе герметизации, обеспечивает высокий уровень технических характеристик, долговечность и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор данной марки кабеля, грамотный монтаж с использованием соответствующих муфт и соблюдение правил эксплуатации являются залогом создания устойчивой и безопасной кабельной линии на десятилетия.