Кабель ПвПу2гж 1х120
Кабель ПвПу2гж 1х120: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвПу2гж 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность и долговечность в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и механических нагрузок. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 является ключом к пониманию его характеристик: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных профилированных лент, 2г – водоблокирующие элементы в виде гидрофобного заполнителя в поясной изоляции и оболочке, ж – наличие жилы с круглой формой сечения, 1х120 – одна токопроводящая жила сечением 120 мм².
Конструкция кабеля ПвПу2гж 1х120
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила имеет, как правило, круглую форму, что и обозначено индексом «ж». Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
- Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
- Основная изоляция. Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки, приобретает повышенные температурные характеристики (допустимый нагрев до +90°C в долговременном режиме и до +250°C при коротком замыкании), отличные диэлектрические и механические свойства, а также стойкость к термоокислительному старению.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (экструдированного или в виде ленты) и медной ленты или проволок, наложенных поверх него. Медный экран выполняет роль нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью, служит для защиты от внешних электромагнитных помех и является элементом системы безопасности, отводя токи при повреждении.
- Разделительный слой. Битумная лента или полимерная пленка, предотвращающая адгезию экрана к внутренней стороне оболочки.
- Поясная изоляция и гидрофобный заполнитель (2г). В пространство между экраном и оболочкой вносится гидрофобный компаунд на основе полиакриламида. При попадании влаги в случае локального повреждения оболочки этот материал набухает, блокируя продольное распространение воды вдоль кабеля. Это критически важная функция для кабелей, прокладываемых в земле.
- Внутренняя оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает нижележащие элементы от механических воздействий и служит основой для наложения брони.
- Броня (Пу). Выполнена из двух стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент, наложенных с перекрытием. Профилированная форма, в отличие от плоской, обеспечивает большую гибкость и лучшее сопротивление сдавливанию. Броня защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов и от растягивающих усилий.
- Наружная оболочка. Внешний слой из ПВХ-пластиката, стойкого к ультрафиолету, агрессивным почвам (кислотным, щелочным) и влаге. Часто имеет характерный оранжевый цвет для идентификации.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, промышленных предприятий, насосных станций.
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в местах с повышенной коррозионной активностью грунтов (при условии стойкости наружной оболочки).
- Прокладка в сейсмически активных районах, благодаря гибкой броне.
- Прокладка осуществляется на подготовленную песчаную подушку в траншее с последующей засыпкой мягким грунтом и укладкой сигнальной ленты.
- Необходимо соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба, указанные в технической документации.
- При пересечении с инженерными коммуникациями или в местах повышенной механической опасности рекомендуется использовать защитные плиты или трубы.
- Концы кабеля перед подключением должны быть оборудованы концевыми муфтами соответствующего класса напряжения, обеспечивающими герметизацию, снятие напряженности и подключение к оборудованию.
- При прокладке кабелей в одну траншею необходимо соблюдать нормативные расстояния между ними и предусматривать меры по отводу тепла.
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля ПвПу2гж 1х120 регламентированы техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые из них.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 12/20 кВ (в зависимости от толщины изоляции) |
| Сечение жилы | 120 мм² |
| Материал жилы | Медь |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки | Для U0/U = 8,7/15 кВ: 22 кВ в течение 10 мин. |
| Стойкость к переменному току короткого замыкания (при +90°C, 1 сек) | Около 10.5 кА для 120 мм² (точное значение зависит от конструкции) |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 4500-5000 кг (зависит от производителя и толщины изоляции) |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвПу2гж 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – кабельные линии электроснабжения, прокладываемые непосредственно в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб или лотков. Это включает в себя:
Особенности монтажа и проектирования:
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между кабелями разных марок определяется условиями проекта. ПвПу2гж 1х120 имеет ряд аналогов, отличающихся конструкцией.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| ПвПу2гж 1х120 | Одножильный, броня из профилированных лент, гидрофобное заполнение. | Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в агрессивных грунтах. |
| АПвПу2гж 1х120 | Алюминиевая жила. Меньшая стоимость, большая масса при том же сечении. | При ограничении по бюджету и отсутствии жестких требований к гибкости и минимальному сечению. |
| ПвБбШп 1х120 | Броня из плоских стальных лент, полиэтиленовая оболочка (Шп). Отсутствие гидрофобного заполнения (2г). | Прокладка в земле, где не требуется защита от распространения влаги. Полиэтиленовая оболочка имеет лучшие влагозащитные свойства, но менее стойка к УФ. |
| ПвПг 1х120 | Броня из круглых оцинкованных проволок (Г). Высокая стойкость к растягивающим усилиям. | Прокладка на вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот, в условиях возможных смещений грунта. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв) от кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ)?
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена не имеют ограничения по разности уровней при прокладке, так как в них нет свободного пропиточного состава. Они допускают более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C для бумажной), имеют меньший вес и диаметр, более просты в монтаже и обслуживании. Их конструкция исключает старение изоляции из-за осушения или увлажнения.
Для чего нужен гидрофобный заполнитель (индекс «2г») и всегда ли он необходим?
Гидрофобный заполнитель предназначен для локализации повреждения оболочки. При ее пробое влага начинает проникать внутрь кабеля. Заполнитель, контактируя с водой, многократно увеличивается в объеме, создавая барьер и предотвращая распространение влаги вдоль трассы. Это критически важно для длинных линий, прокладываемых в земле, так как позволяет локализовать место будущего ремонта и избежать замены километров кабеля. В сухих кабельных каналах или при прокладке в трубах его использование может быть избыточным.
Почему в маркировке указано «1х120», а не «3х120»? Где применяются одножильные кабели?
Одножильные кабели применяются для создания трехфазных линий электроснабжения. Для этого три таких кабеля (по одному на каждую фазу) прокладываются параллельно в треугольник или вплотную. Такой подход, по сравнению с использованием одного трехжильного кабеля, часто облегчает монтаж на больших сечениях, улучшает условия теплоотвода и упрощает изготовление муфт. Он широко распространен в сетях среднего напряжения (6-35 кВ).
Как правильно выбрать толщину изоляции (6/10, 8,7/15 или 12/20 кВ)?
Выбор определяется режимом работы сети. Параметр U0 – это номинальное напряжение между жилой и землей/экраном. Для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрасти в √3 раз, применяется кабель с более высоким номиналом U0. Например, для сети 10 кВ с изолированной нейтралью (где U между фазой и землей в норме ≈ 6 кВ) в аварийном режиме напряжение может стать ≈ 10 кВ, поэтому необходим кабель на U0/U = 8,7/15 кВ. Окончательный выбор должен быть сделан на основе расчета режимов сети в проектной документации.
Каковы требования к заземлению экрана и брони одножильного кабеля?
Медный экран и стальная броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с экрана), для протекания токов короткого замыкания и защиты от перенапряжений. При большой длине линии (обычно более 1 км) для снижения потерь в экране от циркулирующих токов может применяться одноточечное или поперечное заземление, однако такая схема требует детального расчета и обоснования.
Заключение
Кабель ПвПу2гж 1х120 является современным, надежным решением для строительства подземных кабельных линий электроснабжения среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной брони и системы водоблокировки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в сложных условиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ, проектной документацией и рекомендациями производителя являются залогом бесперебойного и безопасного энергоснабжения ответственных объектов.