Кабель ПвПу2гж 20 кВ 95 мм
Кабель ПвПу2гж 20 кВ 95 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвПу2гж 20 кВ 95 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для прокладки в земле (в траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в условиях повышенной влажности и наличия блуждающих токов.
Расшифровка маркировки ПвПу2гж
- П – Изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Пу – Усиленная защитная оболочка (гофрированная лента из полимерных материалов, чаще всего полиэтилена).
- 2г – Герметизация токопроводящей жилы: «2» означает алюминиевую жилу, «г» – герметизированную, как правило, водоблокирующими лентами или герметиком.
- ж – Жила многопроволочная (секторная или круглая).
- 20 кВ – Номинальное напряжение 20 000 Вольт.
- 95 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Полупроводящей экструдированной ленты, наложенной непосредственно на изоляцию.
- Медных проволок (или ленты), наложенных поверх полупроводящего слоя. Эти проволоки выполняют роль нулевой (заземляющей) жилы и предназначены для пропускания токов короткого замыкания. Сечение медных проволок суммарно обычно эквивалентно 25-35 мм².
- Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и тропического климата, на открытом воздухе, в земле, в помещениях).
- Условия прокладки: Допускается прокладка в земле (включая грунты с высокой коррозионной активностью и наличием блуждающих токов), в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета УФ-стойкости оболочки (обычно ПВХ оболочка стабилизирована против солнечного излучения).
- Преимущества перед кабелями с бумажной изоляцией (СБ, АСБ): Более высокая допустимая температура, меньший вес и радиус изгиба, отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой, возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней.
- Соединительные муфты – для соединения двух отрезков кабеля. Могут быть проходными или ответвительными.
- Концевые муфты (наружной или внутренней установки) – для подключения кабеля к шинам распределительного устройства или трансформатора.
- Ремонтные муфты – для локального восстановления поврежденной изоляции или оболочки.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвПу2гж является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или аналоги) сечением 95 мм². Жила многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Для кабелей на напряжение 20 кВ жила, как правило, имеет секторную форму для компактности. Жила герметизирована для предотвращения продольного распространения влаги в случае повреждения внешней оболочки.
2. Экран на жиле
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Основная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами. Для 20 кВ она составляет не менее 5,5 мм (согласно ГОСТ 18410-73 или ТУ 16-705.500-2006). Сшитый полиэтилен сохраняет диэлектрические свойства при температуре до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания.
4. Экран на изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Разделительный слой
Битумизированная бумага или полимерная лента, предотвращающая адгезию экрана к внутренней стороне оболочки.
6. Защитная оболочка
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет, как правило, черный. Толщина оболочки рассчитывается исходя из механических требований.
7. Усиленная наружная оболочка (броня)
Поверх основной ПВХ оболочки накладывается гофрированная лента из полимерных материалов (обычно полиэтилена). Обозначение «Пу» указывает на то, что это не металлическая броня, а усиленная полимерная защита. Она обеспечивает высокую стойкость к механическим повреждениям, истиранию, воздействию грызунов и агрессивных сред, сохраняя при этом гибкость и легкость кабеля по сравнению с бронированными в сталь аналогами.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 12/20 |
| Количество и сечение жил | 1 x 95 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 40 кВ |
| Допустимый длительный ток нагрузки (при прокладке в земле, +25°C грунта, глубина 0.7м, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) | ~250 А |
| Примерная масса 1 км кабеля | 2100-2400 кг |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций (лотков, труб), за исключением случаев повышенной механической опасности. Широко применяется для сооружения и реконструкции кабельных линий распределительных сетей 6-10-20 кВ, ввода электроэнергии в жилые и промышленные комплексы, подключения трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Конструктивные отличия | Ключевые преимущества | Основные сферы применения |
|---|---|---|---|
| ПвПу2гж | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, полимерная усиленная оболочка. | Коррозионная стойкость, меньший вес, гибкость, простота монтажа. | Прокладка в земле с высокой агрессивностью, в т.ч. при блуждающих токах. |
| АПвПуг | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, полимерная броня, герметизация. | Фактически синоним, возможны незначительные отличия в конструкции герметизации. | Аналогична ПвПу2гж. |
| ПвБбШп | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, броня из стальных лент, ПВХ шланг. | Высокая защита от механических повреждений (тяжелые условия). | Трассы с риском механических повреждений (стройплощадки, пересечения дорог). |
| ААБл | Алюминиевая жила, бумажная пропитанная изоляция, броня из стальных лент, без наружного шланга. | Более низкая стоимость, долгая история применения. | Распределительные сети, где не требуется высокая температура или перепады уровней. |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвПу2гж требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления, испытание повышенным напряжением). Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля. При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 10 см, защита сигнальной лентой или плитами. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты для изоляции из сшитого полиэтилена на 20 кВ:
Технология монтажа муфт предполагает точную обработку концов кабеля (ступенчатая зачистка изоляции и экранов), тщательную очистку и обезжиривание поверхностей, и аккуратную установку всех компонентов муфты с соблюдением геометрии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля ПвПу2гж от ПвБбШп?
Основное отличие – в типе броневой защиты. ПвПу2гж имеет усиленную полимерную оболочку (гофрированную ленту), которая защищает от механических воздействий и агрессивных сред, но не рассчитана на очень высокие механические нагрузки (например, давление тяжелой техники). Кабель ПвБбШп имеет броню из стальных оцинкованных лент, что обеспечивает максимальную защиту от механических повреждений, но делает кабель тяжелее, менее гибким и требует мер по защите от коррозии брони.
Можно ли использовать кабель ПвПу2гж для прокладки в воздухе?
Да, можно. Однако при открытой прокладке на солнце необходимо убедиться, что ПВХ оболочка кабеля имеет стойкость к ультрафиолетовому излучению (обычно это указывается в ТУ). Для длительной эксплуатации на открытом воздухе предпочтительнее кабели с внешней оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, маркировка «ПвПу2гж(нг)-HF» или с оболочкой из PE).
Что означает индекс «2г» и зачем нужна герметизация жилы?
Индекс «2г» указывает на алюминиевую герметизированную жилу. Герметизация (обычно с помощью водоблокирующих лент или компаунда) предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки. Это критически важно для кабелей, прокладываемых в земле, где возможно длительное воздействие грунтовых вод.
Какой допустимый длительный ток нагрузки у данного кабеля?
Ток нагрузки зависит не только от сечения, но и от условий прокладки. Для кабеля 95 мм², проложенного в земле (глубина 0.7 м, температура грунта +15°С, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) допустимый ток составляет примерно 250-260 А. При прокладке в воздухе (+25°С) ток будет выше – около 270-280 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или из спецификации производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).
Требуется ли дополнительное заземление экрана?
Да, экран (медные проволоки или лента) обязательно должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность, отводит емкостные токи и позволяет работать устройствам релейной защиты. Схема заземления (одностороннее или двустороннее) выбирается в соответствии с требованиями ПУЭ и проектом, но для кабелей 20 кВ, как правило, применяется двустороннее заземление.
Как правильно выбрать сечение жилы 95 мм²?
Выбор сечения 95 мм² производится на основе расчета по допустимому току нагрузки, потере напряжения, термической стойкости к токам короткого замыкания и экономической плотности тока. Для распределительных сетей 20 кВ сечение 95 мм² является одним из наиболее распространенных, так как обеспечивает баланс между пропускной способностью (порядка 8-10 МВА) и стоимостью кабеля.
Заключение
Кабель ПвПу2гж 20 кВ 95 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, герметизации и полимерной брони, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в широком диапазоне условий эксплуатации, включая прокладку в агрессивных и влажных грунтах. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом бесперебойного электроснабжения потребителей.