Кабель ПвПу2г 300 мм
Кабель ПвПу2г 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПу2г 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (гофрированная стальная лента), 2г – «голые» (нелуженые) медные жилы в фазной изоляции, 300 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвПу2г 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в условиях длительной эксплуатации под напряжением до 35 кВ.
- Токопроводящая жила: Медная, секторной или сегментной формы (для кабелей сечением от 240 мм²), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (для 300 мм² – как правило, многопроволочная).
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге. Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения.
- Экран на жиле: Полупроводящий сшитый полиэтиленовый экран. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Поясная изоляция: Полупроводящий сшитый полиэтиленовый слой, наложенный поверх скрученных изолированных жил.
- Экран токопроводящий: Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Для сечения 300 мм² часто применяется комбинированный экран (медные проволоки + медная лента).
- Разделительный слой: Битумизированная или полимерная лента, наложенная поверх экрана для защиты от коррозии и предотвращения адгезии с броней.
- Броня: Выполнена из двух гофрированных стальных оцинкованных лент (индекс «Пу»). Гофрирование обеспечивает гибкость и сохранение защитных свойств при изгибах. Броня защищает кабель от механических повреждений (давление грунта, случайные раскопки), грызунов.
- Защитный шланг (внешняя оболочка): Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции. Имеет цветовую маркировку (обычно черный) и нанесенную маркировку.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ монтажа. Броня из стальных лент защищает от механических воздействий. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, сверху засыпается слоем песка и защищается сигнальной лентой или плитами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий и риска повреждения брони.
- Не рекомендуется: Прокладка по воздуху (для этого существуют модификации с несущим тросом или иной броней), в агрессивных грунтах (блуждающие токи, высококоррозионная среда) без дополнительных мер защиты, в воде.
- ПвПг vs ПвПуг: Кабель ПвПг имеет броню из плоских стальных лент. Он менее гибкий и более подвержен расслоению при частых изгибах. ПвПу2г с гофрированной броней обладает лучшей гибкостью и устойчивостью к деформациям.
- ПвПу2г vs АПвПу2г: Алюминиевый аналог (АПвПу2г) имеет меньшую стоимость и вес, но большее электрическое сопротивление, что приводит к повышенным потерям. Для сечения 300 мм² и напряжений 6-35 кВ медь часто предпочтительнее из-за лучших механических и электрических характеристик, особенно для ответственных магистралей.
- ПвПу2г vs ПвБШп: Кабель ПвБШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок и внешний защитный шланг из полиэтилена. Он предназначен для прокладки в условиях высокой коррозионной активности и в воде. ПвПу2г для таких условий не подходит.
- Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, уложенных в траншее. Запрещается волочение кабеля по грунту, сбрасывание с транспортных средств. Необходимо контролировать радиус изгиба.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт (соединительных и концевых) на соответствующее напряжение. Для кабелей с изоляцией из СПЭ используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Все работы по разделке кабеля и монтажу муфт должны выполняться с абсолютной чистотой для исключения загрязнения полупроводящих слоев и изоляции.
- Заземление: Медные экраны (токопроводящие оболочки) и броня кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения безопасности и нормального режима работы сетей.
- 65 мм = 975 мм, а диаметр изгиба – не менее 1,95 метра. При монтаже муфт и на барабане радиус изгиба может быть другим (обычно 12 диаметров для многожильных кабелей при монтаже). Точные данные указаны в ТУ производителя.
- По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный ток линии должен быть меньше допустимого тока для кабеля с учетом всех поправочных коэффициентов (ПУЭ гл.1.3).
- По потере напряжения: Особенно важно для протяженных линий.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время срабатывания защиты.
- По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (ПУЭ гл.1.3).
- Абсолютная чистота: необходимо исключить попадание влаги, пыли и особенно частиц полупроводящего экрана на изоляцию жилы. Работы рекомендуется проводить в безветренную погоду, используя перчатки.
- Точная разделка: необходимо строго соблюдать технологические карты производителя муфт по длинам снятия каждого слоя (оболочки, брони, экранов, изоляции).
- Контроль заточки режущего инструмента: ножи должны быть острыми, чтобы не рвать полупроводящие слои, а аккуратно их срезать.
- Качественное заземление: экран кабеля должен быть надежно соединен с заземляющим проводником муфты.
Основные технические параметры и характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений выше 1 кВ).
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля ПвПу2г 1х300 на напряжение 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10; 12/20; 18/30; 21/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 с |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0601 | Для медной жилы |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | Для 10 кВ: 22,5 кВ в течение 10 мин. | Частота 50 Гц |
| Емкость, мкФ/км | ~0,3 – 0,4 | Зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,1 – 0,15 | Зависит от взаимного расположения жил |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться у производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвПу2г 300 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частоты 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные линии в сетях электроснабжения промышленных предприятий, городов, распределительные сети от подстанций к мощным потребителям.
Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери
Для кабеля 300 мм² ключевым является определение допустимого длительного тока нагрузки, который зависит от способа прокладки и условий окружающей среды.
Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ПвПу2г 1х300 (10 кВ) при прокладке в земле
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C | ~ 550 – 580 А | Односкатная прокладка |
| В воздухе (в кабельном канале), температура воздуха +25°C | ~ 610 – 640 А | При отсутствии солнечного облучения |
| С учетом коэффициента прокладки (2 кабеля в траншее с расстоянием 250 мм) | ~ 500 – 520 А (на кабель) | Коэффициент снижения ~0.9 |
Важно: Точные значения должны приниматься по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру грунта/воздуха, количество работающих кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта).
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Кабель ПвПу2г является одним из ряда кабелей с изоляцией из СПЭ. Его выбор обусловлен конкретными условиями проекта.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвПу2г 300 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвПу2г от ПвПг?
Основное отличие – в конструкции брони. ПвПу2г имеет броню из двух гофрированных стальных оцинкованных лент (индекс «Пу»), что обеспечивает большую гибкость и устойчивость к переменным изгибам и вибрациям по сравнению с броней из плоских стальных лент (индекс «П» или «Б»). Кабель ПвПу2г лучше подходит для прокладки в грунтах с возможными подвижками.
Можно ли использовать кабель ПвПу2г 300 мм² для прокладки в воздухе?
Да, но с существенными оговорками. Кабель не предназначен для подвеса на тросах. Допускается его прокладка в кабельных галереях, эстакадах, по стенам зданий внутри помещений, где исключено прямое воздействие солнечного излучения и механические растягивающие нагрузки. При этом необходимо учитывать допустимые токовые нагрузки для прокладки в воздухе и обеспечить крепление кабеля без повреждения оболочки.
Какой минимальный радиус изгиба для кабеля 300 мм²?
Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля ПвПу2г 1х300 на 10 кВ наружный диаметр примерно 60-65 мм. Следовательно, радиус изгиба составит 15
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в траншее?
Стандартная броня из стальных лент обеспечивает защиту от механических повреждений. Однако согласно ПУЭ и СНиП, при прокладке в земле кабель должен быть уложен на песчаную подушку, засыпан слоем песка и защищен сверху кирпичом, сигнальной лентой или специальными плитами на случай земляных работ. В грунтах с высокой коррозионной активностью (блуждающие токи, низкое удельное сопротивление) может потребоваться катодная защита или выбор кабеля с полиэтиленовым шлангом поверх брони (модификация ПвБШп).
Как правильно выбрать сечение 300 мм²? На что ориентироваться?
Выбор сечения 300 мм² является результатом комплексного расчета:
Сечение 300 мм² обычно применяется для мощных вводов, магистральных распределительных линий 6-35 кВ с токами нагрузки 500-700 А.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?
Монтаж концевых муфт на кабель с изоляцией из СПЭ (в том числе ПвПу2г) имеет критически важные особенности: