Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2г 35 кВ 70 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПу2г на напряжение 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие жестким требованиям современных энергосистем.

Расшифровка маркировки ПвПу2г

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

• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (ПЭ). Это ключевой элемент, обеспечивающий высокие диэлектрические и температурные характеристики.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает от механических повреждений и воздействия окружающей среды.
• Пу – Усиленная защитная оболочка. Буквенное сочетание «Пу» указывает на наличие армирования. В данной конструкции это обычно броня из оцинкованных стальных проволок (ОСП), наложенная поверх герметизирующей оболочки.
• 2г – Индекс, обозначающий степень герметизации. Цифра «2» указывает на наличие экрана по изоляции жилы в виде медных проволок или ленты. Буква «г» означает, что в конструкции кабеля присутствует гидрофобный заполнитель (обычно на основе гидрофобного геля) в межжильном пространстве и/или под броней, что исключает продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• 35 кВ – Номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
• 70 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2г 35 кВ 70 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки (материал — медь марки М1 по ГОСТ 859). Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной (скрученной из нескольких проволок). Многопроволочная жила обеспечивает большую гибкость кабеля. Жила имеет круглую форму и соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)

Поверх жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (ПЭ). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу уникальные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термоокислительному старению и механическую прочность. Толщина изоляции строго нормирована стандартами.

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)

Аналогично внутреннему, представляет собой слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле с внешней стороны изоляции.

5. Медный экран (поясной экран)

Наложен поверх внешнего полупроводящего экрана. Выполняется в виде медной ленты, наложенной спиральной обмоткой, или в виде оплетки из медных проволок. В кабелях на 35 кВ часто применяется комбинированный экран: медные проволоки + медная лента. Основные функции: заземление, защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также проведение токов короткого замыкания и однофазных замыканий на землю.

6. Разделительный слой и заполнитель

Поверх медного экрана может накладываться поясная изоляция (например, из ПЭТФ ленты). Пространство между экранированными жилами заполняется гидрофобным компаундом (гелем), который препятствует продольной миграции влаги в случае локального повреждения оболочки.

7. Герметизирующая оболочка (внутренняя)

Изготавливается из полиэтилена или аналогичного материала. Ее задача – защита поясного экрана от коррозии и создание барьера для влаги перед броней.

8. Броня

Выполнена из оцинкованных стальных проволок (ОСП), наложенных поверх подушки (например, из битумной ленты и крепированной бумаги). Назначение – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при прокладке и эксплуатации, в том числе от грызунов.

9. Наружная оболочка

Внешняя защита из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обладает стойкостью к атмосферным воздействиям, ультрафиолетовому излучению, агрессивным средам (масла, щелочи, кислоты), обеспечивает защиту брони от коррозии. Имеет характерный черный цвет.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу2г 35 кВ 1х70

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Сечение жилы	70 мм²
Материал жилы	Медь
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C (не более 100 ч/год)
Температура при коротком замыкании	+250 °C (не более 5 с)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	65 кВ (на частоте 50 Гц в течение 10 мин)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) *	~250-280 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0,268 Ом/км

• Точное значение тока нагрузки определяется по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочные)

Параметр	Ориентировочное значение
Наружный диаметр кабеля	55-65 мм
Масса 1 км кабеля	4500-5500 кг
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше)
Толщина изоляции из СПЭ	10,5 мм (номинальная, согласно стандартам на 35 кВ)
Диаметр токопроводящей жилы	~9,5 мм (для круглой монолитной)

Область применения

Кабель ПвПу2г 35 кВ 70 мм² применяется для создания надежных силовых линий в следующих условиях и объектах:

• Распределительные сети 35 кВ: Питание мощных районных подстанций, распределительных пунктов (РП), центра питания (ЦП).
• Промышленные предприятия: Питание главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых подстанций металлургических, химических, машиностроительных заводов.
• Объекты инфраструктуры: Питание тяговых подстанций железнодорожного транспорта, аэропортов, портов.
• Городское строительство: Для глубоких вводов в крупные жилые и коммерческие комплексы в качестве кабельных вставок при реконструкции воздушных линий (ВЛ).
• Условия прокладки: Предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Броня и оболочка «Пу» позволяют прокладывать его в грунтах с наличием блуждающих токов и риском механических повреждений, в том числе в сейсмически активных районах.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СП, СБ):

• Преимущества ПвПу2г:
  • Более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70°C).
  • Отсутствие масла исключает риск утечек и необходимость в маслоподпитывающей аппаратуре и постоянном контроле давления.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
  • Меньшая трудоемкость монтажа (не требуется спецарматура для масляных стопоров).
  • Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
  • Большая строительная длина.
• Недостатки ПвПу2г:
  • Более высокая чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок (требуется абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии).
  • Чувствительность к локальным дефектам изоляции (древесным вкраплениям, микроскопическим пустотам), которые могут привести к развитию «водяных деревьев».

Сравнение с кабелями в ПВХ изоляции: Кабели на 35 кВ с ПВХ изоляцией практически не применяются, так как сшитый полиэтилен по всем параметрам (температурный режим, диэлектрические потери) превосходит ПВХ для средних и высоких напряжений.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Раскатка: Допускается раскатка с барабана с помощью кабелеукладчика или вручную. Необходимо контролировать, чтобы не был превышен минимальный радиус изгиба.
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. На дно траншеи укладывается песчаная подушка (10 см). После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней (слой 20 см) с последующей укладкой сигнальной ленты. При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 10 см.
• Монтаж муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо строго соблюдать инструкции производителя кабеля и муфт. Критически важны: чистота, точная фазировка, качественная опрессовка соединителей, равномерная усадка термоусаживаемых элементов или качественная заливка эпоксидных муфт, надежное заземление экранов.
• Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормального режима работы. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью через дугогасящий реактор (ДГР) требуется применение специальных поперечных соединений экранов для циркуляции токов нулевой последовательности.
• Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно ПУЭ и ПТЭЭП. Для кабеля 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ постоянного тока в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвПу2г от АПвПу2г?

Первая буква «А» в маркировке АПвПу2г обозначает, что токопроводящая жила изготовлена из алюминия. Соответственно, ПвПу2г имеет медную жилу. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жилы, но значительно дороже и тяжелее алюминиевого аналога при одинаковом сечении.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2г 35 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Наружная оболочка из ПВХ устойчива к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при открытой прокладке необходимо учитывать увеличение токовой нагрузки из-за лучших условий охлаждения, а также обеспечить защиту от возможных механических воздействий (например, в зонах доступности).

Что означает индекс «2г» и можно ли его заменить на «1г» или «2»?

Индекс «2г» является комплексным. «2» – наличие экрана из медных проволок/ленты. «г» – наличие гидрофобного заполнителя. Кабель с индексом «1г» имеет только экран из медной ленты (без проволок) и заполнитель. Кабель с индексом «2» имеет экран из проволок, но не имеет гидрофобного заполнителя. Замена возможна, но должна быть технически обоснована. «2г» – наиболее защищенная от проникновения влаги конструкция, рекомендованная для прокладки в грунтах с повышенной влажностью.

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, норм нагрузки, отсутствии внешних повреждений и качественном монтаже соединительной арматуры.

Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?

Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки, тока короткого замыкания, падения напряжения и экономической плотности тока согласно ПУЭ гл. 1.3. Допустимый длительный ток для данного кабеля при прокладке в земле (в траншее, температура грунта +15°С, глубина 0,7 м, расстояние между кабелями 10 см, тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт) составляет примерно 250-260 А. При прокладке в воздухе (температура воздуха +25°С) – около 280 А. Для точного расчета необходимо использовать специализированные программы или таблицы ПУЭ с учетом всех поправочных коэффициентов.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель снятие полупроводящих слоев?

Да, это обязательная и критически важная операция. При монтаже концевых заделок (КВЖ) и соединительных муфт внешний и внутренний полупроводящие экраны должны быть аккуратно удалены в зоне установки изолирующего элемента муфты. Неполное или неровное удаление полупроводящего слоя приводит к искажению электрического поля и может стать причиной пробоя.

Как осуществляется контроль состояния кабеля ПвПу2г в эксплуатации?

Основными методами являются:

• Плановые измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
• Испытания повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока (85 кВ для 35 кВ) в сроки, установленные ПТЭЭП.
• Диагностика частичных разрядов (ЧР) с помощью специализированных переносных или стационарных систем. Это наиболее информативный метод для оценки старения изоляции СПЭ.
• Термографический контроль (тепловизионный осмотр) мест соединений, муфт и терминалов для выявления перегрева.

Заключение

Кабель ПвПу2г 35 кВ 70 мм² является типовым и надежным элементом современных распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, двойную экранировку, гидрофобную защиту и броню, делает его пригодным для ответственных линий в сложных условиях эксплуатации. Успешное применение данного кабеля на 100% зависит от корректного выбора, качественного монтажа арматуры и соблюдения правил эксплуатации. Постоянное развитие технологий диагностики позволяет эффективно отслеживать состояние таких кабельных линий, прогнозировать их ресурс и предотвращать аварийные отключения, обеспечивая высокую надежность энергоснабжения.