Кабель ПвПу2гж 20 кВ
Кабель ПвПу2гж 20 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвПу2гж 20 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в современных электрических сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ПвПу2гж
- П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Пу – Усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных проволок.
- 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и гидрофобный заполнитель в поясной изоляции и под оболочкой.
- ж – Жила из медных проволок (отсутствие буквы «А» в начале маркировки указывает на материал жилы – медь).
- 20 кВ – Номинальное напряжение 20000 Вольт.
- Полупроводящая водоблокирующая лента: Обеспечивает продольную герметизацию и дополнительное экранирование.
- Медные экранирующие проволоки: Накладываются поверх поясной изоляции по спирали. Предназначены для выравнивания электрического поля, отвода емкостных токов и обеспечения безопасного монтажа заземления. Сечение проволок нормировано.
- Медная лента (может применяться дополнительно): Накладывается с перекрытием поверх проволок для усиления экрана.
- Питающие и распределительные линии городских и промышленных сетей среднего напряжения.
- Подключение мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные заводы, насосные станции).
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
- Вертикальная и наклонная прокладка в шахтах благодаря проволочной броне, воспринимающей растягивающие нагрузки.
- Объекты, требующие высокой надежности и защиты от механических повреждений.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены от произвольного раскатывания. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств.
- Радиус изгиба: Строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, 15-20 Dнар). Нарушение ведет к необратимой деформации изоляции и экранов.
- Подготовка к монтажу: При низких температурах требуется прогрев кабеля термоусадочными машинами или палатками. Резка кабеля должна производиться с последующей герметизацией торца для предотвращения попадания влаги.
- Прокладка: При протяжке в трубах, лотках, по конструкциям необходимо использовать ролики и направляющие, исключающие трение и заклинивание. Запрещено превышать допустимое тяговое усилие.
- Заземление: Медные экранирующие проволоки и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Используются специальные концевые и соединительные муфты, обеспечивающие электрический контакт и герметизацию.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (регламентируется ПУЭ, глава 1.8).
Конструкция кабеля ПвПу2гж 20 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медных проволок, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)
Представляет собой экструдированный слой из сшитого полупроводящего полиэтилена, нанесенный поверх токопроводящей жилы. Его назначение – создание идеально гладкой цилиндрической поверхности для устранения микроскопических зазоров и искажений электрического поля на границе с основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Основная изоляция
Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Сшитый полиэтийн обладает превосходными диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью (допускает длительную работу при температуре жилы до +90°C и перегрузки до +130°C), стойкостью к тепловому старению и трекингу.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)
Экструдированный слой из сшитого полупроводящего полиэтилена, нанесенный поверх основной изоляции. Совместно с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг жилы.
5. Поясная изоляция
Выполнена из полупроводящих и медных экранирующих элементов:
6. Разделительный слой
Изготавливается из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты. Предназначен для защиты внутренних элементов от повреждения бронёй и предотвращения электрохимической коррозии.
7. Броня (Пу)
Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Броня типа «Пу» (усиленная проволочная) обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий (например, при прокладке в вертикальных шахтах) и от грызунов.
8. Наружная оболочка
Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Имеет характерный желтый цвет для кабелей на напряжение 20 кВ. Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды. Под оболочкой, как правило, также накладываются водоблокирующие ленты (компонент «2г»).
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 20/35 кВ (U0/U).
Максимально допустимая длительная температура жилы: +90°C.
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C.
Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
Механические и климатические параметры
Стойкость к растягивающему усилию: определяется сечением жилы и конструкцией брони.
Радиус изгиба при монтаже: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с проволочной броней.
Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, туннелях, каналах, шахтах, на открытом воздухе).
Область применения кабеля ПвПу2гж 20 кВ
Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях номинальным напряжением 20 кВ. Основные сферы применения:
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвПу2гж является одним из представителей семейства кабелей с изоляцией из СПЭ. Для корректного выбора необходимо сравнить его с другими марками.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Броня/Защита | Герметизация | Типичная сфера применения |
|---|---|---|---|---|---|
| ПвПу2гж | Медь | СПЭ | Проволочная (усиленная) | Двойная (2г) | Вертикальные трассы, участки с растягивающими нагрузками, важные объекты. |
| АПвПу2г | Алюминий | СПЭ | Проволочная (усиленная) | Двойная (2г) | Аналогично ПвПу2гж, но при необходимости снижения стоимости и веса (менее гибкий). |
| ПвБШвнг(А)-LS | Медь | СПЭ | Ленточная (две стальные ленты) | Обычная | Прокладка в земле (траншеях), туннелях, где нет растягивающих нагрузок. Не распространяет горение. |
| АПвБШп | Алюминий | СПЭ | Ленточная, полимерная защитная оболочка | Обычная | Прокладка в земле с высокой коррозионной активностью (защита от блуждающих токов). |
| ЦСП-ПвПу2гж | Медь | СПЭ | Проволочная (усиленная) | Двойная (2г) | То же, что ПвПу2гж, но с центральной силовой проволокой для подвески на опорах ВЛ. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвПу2гж 20 кВ должен производиться в соответствии с ПУЭ, ПТЭЭП и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвБШв?
Основное отличие – тип брони. ПвПу2гж имеет броню из стальных проволок (Пу), которая эффективно воспринимает растягивающие нагрузки. ПвБШв имеет броню из двух стальных лент (Б), которая в основном защищает от механических повреждений (ударов, сдавливания) но не рассчитана на значительное растяжение. Выбор зависит от условий прокладки.
Обязательно ли использовать кабель с двойной герметизацией (2г)?
Использование кабеля с индексом «2г» является современным стандартом для прокладки в грунтах с высокой влажностью, в местах с возможным подтоплением, а также для ответственных объектов. Водоблокирующие материалы предотвращают продольное распространение влаги по кабелю в случае локального повреждения оболочки, что значительно повышает надежность и срок службы линии.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПу2гж 20 кВ?
Выбор сечения производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, Глава 1.3) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей вплотную и экономической плотности тока. Для предварительной оценки можно использовать таблицы из ПУЭ или каталогов производителей, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик.
Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Поливинилхлоридная оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при открытой прокладке необходимо учитывать механические нагрузки (ветер, гололед) и обеспечить надежное крепление кабеля. Для воздушных переходов часто применяется модификация ЦСП-ПвПу2гж с несущим тросом.
Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвПу2гж 20 кВ?
Для данного кабеля применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Наиболее распространены термоусаживаемые и холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Выбор зависит от условий монтажа и предпочтений монтажной организации. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии.
Какой срок службы у кабеля ПвПу2гж 20 кВ?
Номинальный срок службы, заявляемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки, отсутствия внешних повреждений и качества проведенного монтажа, включая установку муфт.
В чем преимущество СПЭ-изоляции перед бумажно-масляной (типа СБ)?
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) имеют ряд преимуществ: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом и ограничения по перепаду уровней, меньший вес и радиус изгиба, экологическая безопасность (нет масла), возможность изготовления длинных строительных длин. Это делает СПЭ-кабели технологически более современными и часто более экономичными в эксплуатации.