Кабель ПвПу2гж 10 кВ 500 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2гж 10 кВ 500 мм²: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель марки ПвПу2гж 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды и зоны с повышенной механической опасностью.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• П — изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв — обозначение по ГОСТ для изоляции из вулканизированного (сшитого) полиэтилена).
• Пу — тип защитной оболочки. «Пу» указывает на усиленную защитную оболочку из полиэтилена, что отличает его от кабелей в оболочке из ПВХ-пластиката. Полиэтиленовая оболочка обладает повышенной стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам и механическим воздействиям.
• 2г — обозначение формы и типа жилы. Цифра «2» указывает на то, что кабель имеет две бронепокрышки. Буква «г» означает, что токопроводящая жила гибкая, секторной или круглой формы, многопроволочная. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторная (сегментная) для оптимизации диаметра кабеля.
• ж — наличие в конструкции гидрофобного заполнителя. Это специальное вещество (чаще всего на основе геля), которое заполняет пространство между жилами, под поясной изоляцией и оболочкой, предотвращая продольное распространение влаги в случае локального повреждения наружных покровов.
• 10 кВ — номинальное напряжение 10 кВ (фазное напряжение 6 кВ, междуфазное — 10 кВ).
• 500 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 10 кВ 500 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 500 мм² изготавливается из медных проволок (класс 2 по ГОСТ 22483), скрученных в уплотненную конструкцию. Для данного сечения жила, как правило, имеет секторную (сегментную) форму. Это позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы на последующих слоях (изоляция, оболочка), а также облегчить монтаж в кабельных муфтах. Жила может быть как однопроволочной (для стационарной прокладки), так и многопроволочной (для трасс со сложной геометрией), но маркировка «г» указывает на гибкую, многопроволочную.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Его задача — выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно до +250°C), механическую прочность, стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется стандартами и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5-5,0 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое, равномерное электрическое поле, заключенное внутри цилиндра из изоляции.

5. Поясная изоляция и заполнение

В трехжильных кабелях поверх экранированных изолированных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде битумированной бумажной ленты или синтетической ленты. Пространство между жилами заполняется гидрофобным компаундом (обозначение «ж» в маркировке), который препятствует миграции влаги вдоль кабеля.

6. Экран (металлическая оплетка)

Поверх поясной изоляции накладывается медный экран в виде оплетки из медных проволок или медной ленты. Его функции:

• Защитная: является путем для тока короткого замыкания.
• Экранная: замыкает на себя электрическое поле, делая внешнюю сторону кабеля электробезопасной.
• Нулевой провод: в сетях с изолированной нейтралью или с заземлением через резистор может использоваться в качестве нулевого проводника.

Для сечения 500 мм² экран должен иметь соответствующее сечение, нормируемое стандартами (например, 25 мм² или 35 мм²).

7. Бронепокрышка и разделительный слой

Броня типа «2» (две бронепокрышки) представляет собой две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Первая лента наматывается по спирали с зазором, вторая — в перекрытие, что обеспечивает высокую механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов. Под броней и поверх нее накладываются защитные подушки (слои) из ПЭТ-лент или битумированной бумаги, предотвращающие повреждение оболочки и изоляции острыми краями лент.

8. Наружная оболочка

Внешняя оболочка из полиэтилена (Пу) черного цвета. Полиэтилен, по сравнению с ПВХ, обладает более высокой стойкостью к влаге, солнечному ультрафиолету, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям), что позволяет прокладывать кабель непосредственно в земле (в траншеях), в коллекторах, тоннелях, шахтах и по эстакадам в условиях промышленной агрессии.

Основные технические и электрические параметры

Таблица 1. Основные параметры кабеля ПвПу2гж 10 кВ 1х500/35-1 (одна жила 500 мм², сечение экрана 35 мм²)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Число и сечение жил, мм²	1 x 500
Класс жилы	2 (многопроволочная, гибкая)
Материал жилы	Медь
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90
Допустимая температура при КЗ (до 5 с), °C	+250
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-20
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (где D — наружный диаметр кабеля)
Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км, не менее	1000
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)*, А	~710-780 (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0361
Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно	7500 — 8500
Наружный диаметр, мм, приблизительно	65 — 75

• Точное значение I_дл.доп. определяется по ПУЭ гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта или воздуха, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения.

Область применения

Кабель ПвПу2гж 10 кВ 500 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам и галереям, в том числе в условиях агрессивных сред. Благодаря гидрофобному заполнителю и полиэтиленовой оболочке он рекомендован для участков с повышенной влажностью и риском затопления. Основные объекты применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ.
• Вводы электроэнергии на промышленные предприятия, крупные коммерческие и инфраструктурные объекты (ТЭЦ, нефтеперерабатывающие заводы, порты).
• Питающие линии для мощного оборудования (насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры).
• Резервирующие и перекидные линии в кольцевых сетях.

Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для прокладки в пожароопасных помещениях и зданиях требуется дополнительная оценка согласно нормам ПУЭ и ГОСТ Р 53315.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (СБ 10 кВ):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Отсутствие масла, что исключает риск утечек, упрощает монтаж (не требуется сложная концевые муфты с системой подпитки маслом) и делает кабель более экологичным.
• Меньший вес и радиус изгиба, что облегчает транспортировку и прокладку.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных участках без ограничений, связанных с течением масла.
• Более простая и быстрая монтаж концевой и соединительной муфт.

Преимущества перед кабелем в ПВХ оболочке (ПвВ):

• Повышенная стойкость оболочки к влаге, химикатам и УФ-излучению.
• Более высокая механическая прочность полиэтиленовой оболочки.
• Лучшие диэлектрические характеристики полиэтилена.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и ПВХ оболочкой.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям (проколам) изоляции, которые могут инициировать рост водных деревьев (деградация изоляции под действием влаги и электрического поля). Современные материалы (чистый XLPE, добавки-ингибиторы) минимизируют этот риск.
• Необходимость использования специального инструмента и технологической оснастки для монтажа муфт (строгание изоляции, обработка полупроводящих слоев).

Особенности монтажа и эксплуатации

1. Прокладка. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). Минимальный радиус изгиба — 15 наружных диаметров. При прокладке в траншее необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки — 0,7-1,0 м от планировочной отметки.

2. Монтаж муфт. Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Критически важно тщательно выполнить подготовку кабеля: ступенчатое снятие изоляции, удаление полупроводящих слоев, зачистку, обезжиривание. Все операции должны выполняться по инструкции производителя муфт.

3. Заземление. Медный экран и бронепокрышки должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабеля. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

4. Испытания. После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано значение 4U₀ = 24 кВ в течение 15 мин) или переменным напряжением частотой 0,1 Гц (U_исп = 3U₀ = 18 кВ, 15 мин).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвПу2гж от ПвПг?

Основное отличие — в материале внешней оболочки и наличии гидрофобного заполнения. «Пу» — оболочка из полиэтилена, «П» — из ПВХ-пластиката. Буква «ж» в конце маркировки указывает на наличие гидрофобного заполнителя, которого может не быть в марке ПвПг. Кабель с оболочкой «Пу» более стоек к влаге и химикатам.

Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж в земле без дополнительной защиты?

Да, это основное назначение данного кабеля. Его конструкция (броня из стальных лент и полиэтиленовая оболочка) специально разработана для прокладки в траншеях. Однако в каменистых грунтах или при высоком уровне грунтовых вод рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, защитных труб или коробов.

Какое сечение экрана у кабеля 500 мм² и зачем оно нужно?

Для кабеля на 10 кВ сечением 500 мм² стандартное сечение медного экрана составляет 25 мм² или 35 мм². Оно нормируется для обеспечения способности проводить ток короткого замыкания в течение установленного времени (обычно 1-3 секунды) без перегрева и повреждения. Также достаточное сечение экрана снижает сопротивление заземления.

Что означает «допустимая температура жилы +90°C»?

Это означает, что в нормальном продолжительном режиме работы температура медной жилы не должна превышать +90°C. При этом температура на поверхности кабеля и в окружающей среде (грунте, воздухе) будет ниже. Превышение этой температуры ведет к ускоренному старению изоляции из сшитого полиэтилена и сокращению срока службы кабеля.

Как правильно выбрать между кабелем ПвПу2гж и АПвПу2г?

Буква «А» в начале маркировки (АПвПу2г) указывает на алюминиевую жилу. Выбор между медью и алюминием основывается на технико-экономическом расчете. Медный кабель (ПвПу2гж) имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (на 20-30% при том же сечении), лучшую стойкость к механическим деформациям, но значительно дороже и тяжелее. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности, а контактные соединения нуждаются в особом внимании из-за склонности алюминия к окислению.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель заземляющий проводник с изоляцией зеленого цвета?

Да, согласно актуальным требованиям ПУЭ (п. 2.3.87, 2.3.89) и типовых инструкций по монтажу, в конструкции концевых муфт на кабелях 6-10 кВ должен быть предусмотрен изолированный проводник для контроля состояния и целостности заземления экрана. Этот проводник, как правило, имеет изоляцию зеленого или зелено-желтого цвета и выводится из муфты отдельно от основных жил для подключения к системе контроля.