Кабель ПвПу2гж 1-х жильный 10 кВ: полный технический анализ
Кабель ПвПу2гж 1х… 10 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в распределительных сетях, на промышленных предприятиях, в городской инфраструктуре и при строительстве объектов генерации. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004: П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пу – усиленная защитная оболочка (при наличии брони); 2г – герметизация жилы гидрофобным заполнителем; ж – жила однопроволочная (секторная или круглая).
Конструкция и материалы
Конструкция кабеля ПвПу2гж является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (по умолчанию) или алюминиевой (оговаривается отдельно). Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется секторная форма, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила является однопроволочной (монолитной), что обозначается индексом «ж».
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх жилы методом экструзии. Представляет собой сшитый полупроводящий сшитый полиэтилен. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это основной диэлектрический барьер. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу превосходные тепловые и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а кратковременно допустима до +130°C.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Формирует цилиндрический экран, выравнивающий электрическое поле с внешней стороны изоляции.
- Герметизация гидрофобным заполнителем (индекс «2г»): Пространство между внешним полупроводящим экраном и оболочкой заполняется гидрофобным составом на основе геля. Это ключевая защита от продольного распространения влаги в случае повреждения внешней оболочки.
- Броня: Выполняется из оцинкованных стальных проволок (П) или лент (Л). Индекс «Пу» указывает на наличие усиленной броневой защиты. Броня из проволок (ПвПу2гж) обеспечивает повышенную стойкость к механическим растягивающим нагрузкам, что актуально для прокладки в грунтах с высокой степенью смещения.
- Защитный шланг (внешняя оболочка): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету (при прокладке на воздухе). Имеет, как правило, черный цвет.
- Точные значения зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, глубины заложения и количества работающих кабелей в траншее. Данные приведены для прокладки одиночного кабеля в траншее на глубине 0,7 м, температуре грунта +15°С и удельном сопротивлении 1,0 К·м/Вт.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с риском смещений (броня из проволок).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Подвод к силовым трансформаторам, распределительным устройствам (РУ) 6/10 кВ.
- Электроснабжение крупных промышленных объектов, насосных станций, горнодобывающих предприятий.
- Преимущества перед СБ: Отсутствие риска утечки масла, меньший вес и радиус изгиба, более простая монтаж муфт, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений по перепаду высот, высокая стойкость к термическим перегрузкам.
- Преимущества перед кабелями с термопластичной изоляцией: Более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), значительно лучшая стойкость к тепловым деформациям и распространению трещин, более высокий ток короткого замыкания.
- Преимущества конкретно конструкции ПвПу2гж: Наличие гидрофобного заполнителя («2г») обеспечивает высокую надежность при работе во влажной среде. Броня из стальных оцинкованных проволок («Пу») предоставляет максимальную механическую защиту от растяжения и грызунов.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ, ТУ и условиями эксплуатации.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 |
| Частота, Гц | 50 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ (продолжительность) | 22,5 (5 мин. после монтажа) |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +90 |
| Допустимая температура при коротком замыкании (макс. 5 сек), °C | +250 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных в броне из проволок) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на воздухе) |
Таблица 2. Примеры сечений и массо-габаритных показателей (ориентировочно)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг | Максимальный ток нагрузки (в земле)*, А |
|---|---|---|---|
| 50 | 38-42 | 3500-4000 | 245 |
| 95 | 45-49 | 5000-5500 | 340 |
| 150 | 51-55 | 6500-7200 | 415 |
| 240 | 59-63 | 8800-9500 | 525 |
| 400 | 70-75 | 13000-14000 | 680 |
Области применения и особенности монтажа
Кабель ПвПу2гж 10 кВ применяется для передачи и распределения электроэнергии в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:
Особенности монтажа: Для одножильных кабелей на напряжение 6-10 кВ критически важно правильное выполнение концевых заделок (концевых муфт) и соединений (соединительных муфт). Необходимо строго соблюдать технологию заземления металлических экранов. При прокладке в земле рекомендуется использование сигнальной ленты, а в траншеях с несколькими кабелями – их укладка с соблюдением допустимых расстояний для обеспечения теплоотвода. При прокладке на воздухе необходима защита от прямых солнечных лучей (использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой или монтаж в лотках с крышками).
Сравнение с аналогами и преимущества
Кабель ПвПу2гж является современной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (типа СБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ или полиэтилена.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвБбШп?
ПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Б), а ПвПу2гж – броню из оцинкованных проволок (П). Это делает ПвПу2гж более стойким к растягивающим нагрузкам, но, как правило, более дорогим и менее гибким. Индекс «2г» (гидрофобный заполнитель) в ПвПу2гж также является важным отличием, повышающим влагостойкость.
Можно ли прокладывать одножильный кабель 10 кВ в стальной трубе?
Прокладка в стальных трубах допустима, но требует особого внимания. В трубе образуется замкнутый магнитный контур вокруг токоведущей жилы, что приводит к значительным потерям на вихревые токи и перегреву как кабеля, так и самой трубы. Для снижения этого эффекта необходимо использовать трубы из немагнитных материалов (например, нержавеющая сталь) или применять специальные меры, такие как продольные разрезы в трубе для разрыва магнитного контура. Предпочтительнее использовать открытую прокладку или неметаллические конструкции.
Как правильно заземлять экран одножильного кабеля 10 кВ?
Экран (металлическая оплетка/поверх поверх внешнего полупроводящего слоя) подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это необходимо для обеспечения электробезопасности и снятия емкостных зарядов. На практике применяются две основные схемы: заземление обоих концов экрана (наиболее распространенная) или применение поперечного заземления (заземление одного конца, а на втором установка ограничителя напряжения или трансформатора напряжения). Выбор схемы зависит от длины линии и требований к защите от блуждающих токов. Неправильное заземление может привести к циркулирующим токам в экране и его перегреву.
Что означает индекс «ж» в маркировке и когда применяется секторная жила?
Индекс «ж» означает, что токопроводящая жила является однопроволочной (монолитной). Это характерно для кабелей среднего напряжения с сечением, как правило, до 630 мм². Секторная форма жилы применяется для оптимизации заполнения пространства внутри кабеля, начиная с сечений 50-70 мм². Она позволяет уменьшить общий диаметр и вес кабеля, снизить расход изоляционных и защитных материалов, облегчить монтаж концевых муфт.
Каковы требования к хранению кабеля перед монтажом?
Барабан с кабелем должен храниться в закрытом помещении или под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей, атмосферных осадков и механических повреждений. Не допускается хранение вблизи источников тепла с температурой выше +50°C. Барабан должен устанавливаться на ребро, перекатывать его можно только в направлении, указанном стрелкой на щеке барабана. Срок хранения до ввода в эксплуатацию – не более 2 лет с даты изготовления при соблюдении условий.
Заключение
Кабель ПвПу2гж 1-х жильный 10 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, гидрофобной защиты и усиленной брони из стальных проволок, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий – от прокладки в грунте до кабельных эстакад. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также грамотное заземление экранов являются обязательными условиями для реализации всех технических преимуществ данного типа кабельной продукции.