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.
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и несет полную информацию о его конструкции:
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
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.
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.
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:
Аналогичен внутреннему – полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его функция – симметризация электрического поля вокруг изоляции и ее защита от внешних воздействий.
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.
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.
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.
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).
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.
| 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 |
Кабель данной марки и сечения широко используется в качестве магистральных и распределительных линий в сетях среднего напряжения:
| 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 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.
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.
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.
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.
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.
Выбор зависит от технико-экономического расчета:
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.
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.
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.