Кабель ПвПу2гж 1-х жильный: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвПу2гж 1-х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и стойкость к сложным эксплуатационным условиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи среднего и высокого напряжения.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж 1х

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция из сшитого полиэтина (СПЭ).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – Усиленная защитная оболочка (броня) из гофрированной стальной ленты.
• 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и заполнение гидрофобным гелем.
• ж – Жила однопроволочная (секторная или круглая).
• 1х – Одна токопроводящая жила.

Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из гофрированной стали, с двойной продольной герметизацией и однопроволочной жилой.

Конструкция кабеля ПвПу2гж

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки (в маркировке алюминиевый обозначается как АПвПу2гж). Для сечений от 70 мм² и выше, как правило, выполняется секторной (сегментной) формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более плотно уложить три одножильных кабеля в треугольное образование при прокладке трехфазной линии. Жила соответствует 1-му классу по ГОСТ 22483 (однопроволочная).

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх жилы экструзионным способом в виде слоя сшитого полупроводящего полиэтина. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), механическую прочность, стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Второй полупроводящий слой, нанесенный на изоляцию. Вместе с экраном на жиле создает идеально гладкое, равномерное электрическое поле внутри изоляции, ограничивая его только ее объемом.

5. Поясная изоляция

Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, накладываемый поверх экрана на изоляции. Обеспечивает электрический контакт с металлическим экраном и защищает полупроводящий слой от механических повреждений.

6. Медный экран (заземляющий)

Выполняется в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной гофрированной ленты. Его ключевые функции:

• Защита от электромагнитных помех (экранирование).
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• Выполнение функции заземляющего проводника.

7. Герметизация (индексы «2г»)

Критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле. Включает два компонента:

• Гидрофобный заполнитель: гелеобразное вещество, заполняющее пространство под оболочкой.
• Водоблокирующие ленты: наматываются поверх заполнителя или экрана.

При попадании влаги в случае повреждения внешней оболочки эти материалы набухают, локально блокируя продольное распространение воды по кабелю.

8. Внутренняя оболочка (под броней)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Защищает металлические элементы (экран, броню) от коррозии, а также служит основой для наложения бронепокрова.

9. Броня (индекс «Пу»)

Выполнена из гофрированной стальной оцинкованной ленты. Гофрирование придает гибкость и увеличивает стойкость к механическим воздействиям (сдавливанию, ударам, растяжению) при прокладке и эксплуатации в грунте. Защищает кабель от грызунов и случайных механических повреждений.

10. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ пластиката. Обеспечивает защиту брони от химически агрессивных веществ, содержащихся в грунте, и от коррозии. Имеет цветовую маркировку (обычно черный) и наносимую маркировку с данными о кабеле.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу2гж

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 10/15 кВ (17.5 кВ), 20/35 кВ (40.5 кВ) и др.
Количество и материал жилы	1 жила, медь (ПвПу2гж) или алюминий (АПвПу2гж)
Сечение жилы	От 50 до 1000 мм² и более (по ТУ)
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Допустимая температура жилы	Длительная: +90°C В режиме перегрузки: +130°C При КЗ (до 4 сек): +250°C
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета УФ-стойкости оболочки.

Таблица 2. Примеры сечений и массогабаритных показателей (на примере ПвПу2гж 1х150/25 10 кВ)

Наружный диаметр, мм	Масса 1 км, кг	Максимальный ток нагрузки (в земле), А*
~45-50	~3500-4000	~350

*Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина заложения, количество кабелей в траншее) и должны рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7 изд. и ГОСТ Р МЭК 60287.

Область применения

Кабель ПвПу2гж 1-х жильный применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ включительно частотой 50 Гц. Основные сферы использования:

• Кабельные линии распределительных сетей 6-35 кВ: питание городских и промышленных распределительных подстанций, микрорайонов.
• Питание мощных промышленных потребителей: заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия.
• Вводы в трансформаторные подстанции и распределительные устройства (РУ).
• Прокладка в местах с повышенными требованиями к механической защите: под дорогами, в насыпных грунтах, в зонах потенциальной активности грызунов.
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) кабельным спуском.

Особенность применения одножильных кабелей – обязательная прокладка фазных жил A, B, C в непосредственной близости друг от друга (треугольником или вплотную) для минимизации индуктивных потерь и обеспечения нормального режима работы. При протекании тока в трех одножильных кабелях, проложенных с большим разносом, возникают значительные индуктивные сопротивления и наводки на металлические конструкции.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвПу2гж:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен водному древовидному старению, характерному для бумажно-масляной изоляции.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
• Удобство монтажа и прокладки: меньший вес и радиус изгиба по сравнению с трехжильными кабелями аналогичного сечения и напряжения.
• Ремонтопригодность: при повреждении одной фазы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный.
• Наличие брони и герметизации: максимальная защита для прокладки в земле без дополнительных кабельных конструкций.
• Отсутствие ограничений по разности уровней: в отличие от маслонаполненных кабелей.

Недостатки и особенности:

• Более высокая стоимость системы: необходимость покупки и прокладки трех кабелей вместо одного трехжильного.
• Увеличенные потери в оболочке и броне (токи Фуко): при неправильной прокладке (большое разносное расстояние, несимметричная раскладка) или неправильном заземлении брони/экранов потери на вихревые токи могут быть значительными и приводить к перегреву. Требуется соблюдение схем перекрестного соединения экранов (при больших длинах) и их заземления с двух концов.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: необходима абсолютная герметизация и чистота при заделке.

Требования к прокладке и монтажу

Прокладка кабеля ПвПу2гж должна осуществляться в соответствии с ПУЭ 7 изд., СНиП 3.05.06-85 и инструкцией завода-изготовителя.

• Глубина заложения: не менее 0.7 м от планировочной отметки до верха кабеля. При пересечении дорог – не менее 1 м.
• Подготовка траншеи: удаление камней, строительного мусора. Устройство песчаной подушки (присыпки) толщиной не менее 10 см.
• Радиус изгиба: должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке и не менее 7.5 диаметров для жестко закрепленных концов.
• Раскладка фазных кабелей: рекомендуется треугольная или плоская раскладка с минимальным расстоянием между фазами (обычно 100-150 мм в свету, если иное не указано в проекте). При плоской прокладке необходимо соблюдать симметрию.
• Защита от механических повреждений: при риске повреждения (прокладка под дорогами, в зонах земляных работ) кабель должен быть защищен плитами или кирпичом.
• Засыпка: после укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней, затем укладывается сигнальная лента, и траншея закапывается.
• Заземление: медные экраны и броня всех трех фаз должны быть надежно заземлены с обоих концов. При длине линии более нескольких сотен метров для снижения потерь применяют схему поперечного соединения экранов (разделение на три секции с изолирующими муфтами).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвПу2гж и ПвБШв?

Кабель ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных плоских лент (индекс «Б») и наружную оболочку из шлангового полиэтилена (индекс «Шв»). Он, как правило, не имеет обязательной системы продольной герметизации («2г»). ПвПу2гж имеет гофрированную броню (лучшая гибкость и стойкость к деформациям), ПВХ оболочку и обязательную герметизацию, что делает его более адаптированным для прокладки в грунтах с повышенной влажностью.

Можно ли использовать три кабеля ПвПу2гж для сети 0.4 кВ?

Технически это возможно, но абсолютно нецелесообразно экономически и технически. Для сетей 0.4 кВ применяются специальные кабели низкого напряжения (например, АВБбШв, ВБбШв) с изоляцией на 1 кВ, имеющие значительно меньшую стоимость и более удобную конструкцию (многожильные).

Как правильно выбрать сечение экрана заземления?

Сечение медных проволок экрана нормируется стандартами. Для кабелей 6-10 кВ обычно применяется экран сечением 25, 35 или 50 мм² (например, в обозначении ПвПу2гж 1х150/25, цифра 25 – это сечение экрана в мм²). Выбор конкретного сечения зависит от ожидаемого тока короткого замыкания и его длительности, и выполняется проектировщиком согласно ПУЭ.

Что означает индекс «2г» и можно ли его игнорировать при выборе?

Индекс «2г» означает наличие двойной (лента + заполнитель) продольной герметизации. Игнорировать этот параметр нельзя. Для прокладки в сухих кабельных каналах или тоннелях можно использовать кабель без герметизации (например, ПвПу). Для прокладки в земле, особенно в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, наличие «2г» является критически важным для долговременной надежности линии.

Как бороться с потерями в оболочке одножильных кабелей?

Для минимизации потерь необходимо:

• Соблюдать симметричную схему прокладки (треугольник или равносторонний треугольник).
• При плоской прокладке использовать перекладку кабелей в «перевернутую елку» через определенные интервалы.
• Применять схемы поперечного соединения экранов (cross-bonding) на длинных линиях, что позволяет наводить в экранах противо-ЭДС, сводя циркулирующие токи к минимуму.
• Обеспечивать качественное заземление экранов и брони с двух концов согласно проекту.

Каков реальный срок службы кабеля ПвПу2гж?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок может превышать 40-50 лет. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: постоянная работа при перегрузках, термические повреждения при КЗ, повреждение оболочки и проникновение влаги из-за некачественного монтажа муфт или внешних механических воздействий.

Заключение

Кабель ПвПу2гж 1-х жильный является современным, надежным и технологичным решением для строительства распределительных кабельных линий 6-35 кВ. Его конструкция, включающая изоляцию из сшитого полиэтилена, усиленную броню и систему продольной герметизации, оптимально адаптирована для прокладки в траншеях в сложных грунтовых условиях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также грамотное заземление экранов являются обязательными условиями для реализации всего потенциала долговечности и надежности данной кабельной продукции. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей данный тип кабеля следует рассматривать как один из основных для подземной кабелизации.