Кабель ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-304-2001: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня из круглых оцинкованных стальных проволок), 2г – водоблокирующие ленты в поясной изоляции и под оболочкой, ж – жила однопроволочная (секторная или круглая). Сечение 1000 мм² указывает на площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (категория 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 1000 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) секторной или круглой формы. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к коррозии и механическую прочность.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию у поверхности жилы.
• Изоляция: Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 10 кВ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C).
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Экструдированный полупроводящий слой, поверх которого накладывается медная лента или оплетка. Предназначен для создания равномерного электрического поля вокруг изоляции и отвода емкостных токов.
• Поясная изоляция: Выполняется из полупроводящих и металлизированных водоблокирующих лент (компонент «2г»). Эти ленты при контакте с влагой разбухают, герметизируя конструкцию и предотвращая продольное распространение воды в случае повреждения наружных покровов.
• Разделительный слой: Битумная лента или крепированная бумага, накладываемая поверх поясной изоляции для предотвращения адгезии и защиты от коррозии.
• Броня: Усиленная броня из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «Пу»). Обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
• Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к ультрафиолету, агрессивным средам и механическим воздействиям. Имеет маркировку с указанием завода-изготовителя, типа кабеля, сечения, напряжения и года выпуска.

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры кабеля ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм² регламентированы техническими условиями и стандартами.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Сечение основной жилы, мм²	1000
Количество и форма жил	1, секторная или круглая
Материал жилы	Медь
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90
Допустимая температура при перегрузке, °C	+130
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек), °C	+250
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0181
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/5 мин.	25
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)*, А	~1000 — 1200 (зависит от условий прокладки)

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

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей в условиях, требующих высокой механической прочности и защиты от влаги. Основные сферы применения:

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП на промышленных предприятиях (металлургия, машиностроение, химические комбинаты).
• Вводы и выводы мощности на объектах генерации (ТЭЦ, ГЭС).
• Кабельные линии в городских распределительных сетях 10 кВ при прокладке в земле (траншеях) с высокой нагрузкой.
• Прокладка в местах с повышенным риском механических повреждений, в том числе в грунтах с наличием блуждающих токов и агрессивных сред (благодаря оцинкованной броне и ПВХ-оболочке).
• Участки, где возможны растягивающие усилия (вертикальные трассы, прокладка по мостам, эстакадам).

Способы прокладки: в земле (траншеях) с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или плитами; в кабельных каналах, туннелях, коллекторах; по эстакадам и галереям. Запрещена прокладка в блоках, трубах ПНД без дополнительной защиты, так как массивная броня и большие радиусы изгиба делают этот процесс крайне затруднительным.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с другими типами кабелей на 10 кВ, например, с бумажной пропитанной изоляцией (СБ) или кабелями в алюминиевой оболочке (ААШв).

Критерий	ПвПу2гж (XLPE)	СБ (бумажная изоляция)
Допустимая температура	Высокая (+90°C)	Ограниченная (+70°C)
Токовая нагрузка	Выше на 20-30% при том же сечении	Ниже
Монтаж	Проще, нет ограничений по перепадам высот	Строгие ограничения по разности уровней из-за стекания пропитки
Обслуживание	Практически не требуется	Требуется контроль состояния пропитки
Водоблокирование	Присутствует (индекс «2г»)	Отсутствует в базовой конструкции
Стоимость	Выше	Ниже

Преимущества ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм²: Высокая пропускная способность; отличные диэлектрические и механические свойства; неограниченная длина прокладки; стойкость к влаге (благодаря водоблокирующим лентам); высокая стойкость к коротким замыканиям; отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с фарфоровыми изоляторами; меньший вес и внешний диаметр по сравнению с бумажными кабелями аналогичного сечения и напряжения.

Недостатки: Высокая стоимость, особенно из-за большого расхода меди и сложной конструкции; большая жесткость и масса, усложняющие монтаж; необходимость использования специального инструмента для разделки и монтажа муфт; чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (задиры, надрезы).

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля сечением 1000 мм² требует применения специальной техники (кабельные лебедки, направляющие ролики) и строгого соблюдения минимального радиуса изгиба. Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты — соединительные и концевые, рассчитанные на напряжение 10 кВ и соответствующее сечение. Муфты для кабелей с изоляцией XLPE имеют цельную диэлектрическую изоляцию (обычно из EPDM или силикона) и предусматривают восстановление всех слоев кабеля: внутреннего и внешнего экрана, изоляции, брони и герметизацию. Критически важно обеспечить чистоту при разделке кабеля, абсолютную точность в совмещении жил и качественную опрессовку соединительных гильз. Броня кабеля должна быть заземлена с обеих сторон.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвПу2гж от ПвБбШп?

Основное отличие — в типе брони и наличии водоблокирования. «Пу» — броня из круглых стальных проволок (усиленная, для растягивающих нагрузок). «Бб» — броня из двух стальных оцинкованных лент (защита от механических повреждений, но не от растяжения). «2г» — наличие водоблокирующих лент, которых нет в стандартной конструкции ПвБбШп. Кабель с броней «Пу» применяется в более тяжелых условиях.

Какое сечение жилы выбрать: 1000 мм² или две линии по 500 мм²?

Выбор зависит от конкретного проекта. Одна линия 1000 мм² экономит кабельный канал, но имеет высокую стоимость и сложность монтажа. Две линии по 500 мм² повышают надежность системы (резервирование), проще в монтаже, но требуют больше места и могут иметь большую суммарную стоимость. Необходимо выполнять технико-экономический расчет, учитывая токи КЗ, условия охлаждения и стоимость потерь электроэнергии.

Как правильно рассчитать длительно допустимый ток для данного кабеля?

Расчет I_дл.доп. производится по ПУЭ Глава 1.3, с использованием таблиц и поправочных коэффициентов. Для кабеля 1000 мм² на 10 кВ ключевые факторы: способ прокладки (в земле/воздухе), температура грунта или воздуха, количество работающих кабелей в одной траншее и расстояние между ними, удельное тепловое сопротивление грунта. Самостоятельный расчет сложен, его должны выполнять проектировщики в составе кабельной линии. Примерное значение для прокладки в земле (грунт +15°С, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями 250 мм) составляет около 1100 А.

Нужно ли использовать трансформаторы тока на таком кабеле и как их установить?

Да, для учета и защиты цепей 10 кВ с таким кабелем практически всегда используются трансформаторы тока (ТТ). Для кабеля с однопроволочной жилой 1000 мм² стандартные проходные ТТ (оконные) не подходят из-за большого диаметра жилы. Применяются либо ТТ шинного типа, устанавливаемые в КРУ, либо специальные ТТ разъемной конструкции, которые монтируются непосредственно на кабель перед концевой муфтой. Возможен также вариант с установкой ТТ на кабельной линии с использованием специальных смотровых колодцев.

Каков срок службы кабеля ПвПу2гж 10 кВ 1000 мм²?

Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и определяется условиями работы (перегрузками, циклами нагрева-охлаждения, коррозионной активностью среды, качеством монтажа муфт).

Как осуществляется контроль состояния изоляции после монтажа?

После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена). Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 55 кВ постоянного тока в течение 15 минут. Также проводится измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. В процессе эксплуатации для диагностики используются методы измерения частичных разрядов, термографии (контроль нагрева муфт и кабеля), анализ тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).