Кабель ПвПу2гж 3-х жильный 35 кВ
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2гж 3х жильный на напряжение 35 кВ
Кабель марки ПвПу2гж 3х жильный на напряжение 35 кВ представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью и трассы с наличием блуждающих токов.
Расшифровка маркировки ПвПу2гж
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и содержит информацию о его ключевых конструктивных особенностях:
- П – Изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 16442-80, где «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
- Пу – Защитная оболочка кабеля выполнена из усиленного полиэтилена, обладающего повышенной стойкостью к механическим повреждениям и агрессивным средам.
- 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и/или гидрофобный заполнитель в поясной изоляции и под оболочкой для защиты от продольного распространения влаги.
- ж – Наличие жесткой жилы (однопроволочной, круглой). В обозначении также может встречаться «ож» (однопроволочная жила).
- 3х – Количество токопроводящих жил (три).
- 35 кВ – Номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Участков с высокой коррозионной активностью грунтов (засоленные, болотистые, с высоким уровнем грунтовых вод).
- Трасс, где возможно наличие блуждающих токов.
- Промышленных зон с химическим загрязнением почвы и воздуха.
- Ответственных объектов энергоснабжения: подстанции 35/10(6) кВ, вводы на промышленные предприятия, питание крупных насосных станций, объектов нефтегазовой отрасли.
- Прокладка: Перед монтажом при отрицательных температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогревать током. Запрещается прокладывать кабель при температуре ниже -20°C без подогрева. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Засыпка траншеи: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также защиту сигнальной лентой или плитами. Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки.
- Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Поверхность изоляции жилы и экрана должна быть идеально очищена и подготовлена. Необходимо использовать комплекты для кабелей с изоляцией из СПЭ, обеспечивающие плавный градиент электрического поля.
- Заземление: Медный экран (оболочка) кабеля с обоих концов должен быть надежно заземлен. В случае большой длины линии применяют схему cross-bonding для снижения потерь в экране.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (по современным нормам, например, 85 кВ в течение 15 мин.) для проверки состояния изоляции.
Конструкция кабеля ПвПу2гж 3х35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 35 мм² и напряжения 35 кВ жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной), круглой формы. Медь обеспечивает более высокую проводимость и стойкость к электрокоррозии, алюминий – меньший вес и стоимость. Жила соответствует 1-му классу по ГОСТ 22483.
2. Экранирующий слой жилы (ЭСЖ)
Поверх изоляции жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Основной диэлектрический барьер. Сшитый полиэтилен (XLPE) получают путем вулканизации, что придает материалу сетчатую молекулярную структуру. Это резко повышает его термостойкость (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме, до +250°C при КЗ), механическую прочность и стойкость к трекингу по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 9-10.5 мм.
4. Поясная изоляция и заполнение
Поверх изолированных и экранированных жил накладываются полупроводящие водоблокирующие ленты. Пространство между жилами заполняется эластичным материалом (часто на основе резины) для придания кабелю круглой формы и дополнительной герметизации. Этот слой является частью системы «2г».
5. Экран (металлическая оболочка)
Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально, или в виде медных проволок, навитых поверх поясной изоляции. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспествие симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
6. Герметизирующий слой
Под оболочкой накладываются водоблокирующие ленты или наносится гидрофобный гель. Это второй элемент системы «2г», предотвращающий продольное перемещение влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки.
7. Защитная оболочка из усиленного полиэтилена (Пу)
Внешняя оболочка из полиэтилена высокой плотности (HDPE) черного цвета. Обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), к растрескиванию под напряжением, к ударным и абразивным нагрузкам. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений и влаги.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20,7 / 35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 3, 35 мм² |
| Материал жилы | Медь (Cu) или Алюминий (Al) |
| Класс жилы | 1 (однопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Стойкость к переменному напряжению (испытательное, 50 Гц, 5 мин.) | 65 кВ |
| Стойкость к импульсному напряжению (грозовому) | 170 кВ |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области применения
Кабель данной марки предназначен для прокладки в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях. Благодаря конструкции «2г» и оболочке «Пу» он особенно рекомендован для:
Прокладка в воздухе по опорам возможна, но требует учета УФ-стабилизации оболочки (обычно полиэтиленовая оболочка уже содержит стабилизаторы).
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями в бумажно-масляной изоляции (СБ) и ПвВ
| Критерий | ПвПу2гж (XLPE) | СБ (Бумажно-масляная) | ПвВ (XLPE в ПВХ оболочке) |
|---|---|---|---|
| Вес и радиус изгиба | Меньший вес и радиус изгиба | Большой вес, очень большой радиус изгиба | Аналогичен ПвПу2гж |
| Монтаж | Проще, не требует специальных муфт для остановки масла | Сложный, требует соблюдения перепадов уровней, маслоприемных устройств | Аналогичен ПвПу2гж |
| Токовая нагрузка | Выше (допустимая t° +90°C) | Ниже (допустимая t° +70°C) | Выше (допустимая t° +90°C) |
| Стойкость к влаге | Высокая (благодаря «2г») | Критична, требуется абсолютная герметичность | Ниже, чем у ПвПу2гж |
| Стойкость к агрессивным средам | Высокая (оболочка Пу) | Низкая (стальная броня корродирует) | Средняя (ПВХ стойкий ко многим средам, но не ко всем) |
| Пожарная безопасность | Не распространяет горение, без галогенов | Наличие масла – повышенная пожароопасность | ПВХ оболочка распространяет горение, при горении выделяет токсичные галогены |
| Эксплуатация | «Необслуживаемая», не требует контроля уровня масла | Требует постоянного мониторинга масляной системы | «Необслуживаемая» |
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем ПвПу2гж 3х35 кВ необходимо соблюдать следующие ключевые требования:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу2гж и ПвБШв на 35 кВ?
Кабель ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных лент (Б) и защитный шланг из ПВХ (Шв). Он предназначен для прокладки в земле, где есть риск механических повреждений (камни, строительный мусор, раскопки). ПвПу2гж не имеет брони, но его оболочка из усиленного полиэтилена более стойка к химии и влаге. Выбор зависит от условий прокладки: при высоких механических рисках – ПвБШв, при химически агрессивной среде и риске блуждающих токов – ПвПу2гж.
Можно ли использовать кабель ПвПу2гж для прокладки в воде?
Нет, данная конструкция не предназначена для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для подводной прокладки применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой и дополнительной броней.
Какой материал жилы лучше выбрать: медь или алюминий?
Медная жила имеет примерно на 30% меньшее электрическое сопротивление, что дает меньшие потери на нагрев и более высокую допустимую токовую нагрузку при том же сечении. Медь более устойчива к повторным изгибам и окислению. Алюминиевый кабель значительно дешевле и легче. Выбор основывается на технико-экономическом расчете, учитывающем токовую нагрузку, длину линии, стоимость эксплуатационных потерь и бюджет проекта.
Что означает обозначение «2г» на практике? Нужно ли заделывать концы кабеля от влаги?
Обозначение «2г» означает, что кабель защищен от проникновения влаги вдоль оси. Даже если оболочка будет локально повреждена, водоблокирующие материалы (ленты, гели) предотвратят распространение влаги по длине кабеля, локализуя повреждение. Это не отменяет необходимости установки герметичных концевых муфт и заделок, которые защищают торцы кабеля от непосредственного попадания влаги внутрь изоляции жилы.
Каковы нормы испытаний после монтажа кабеля ПвПу2гж 35 кВ?
Согласно действующим ПУЭ и отраслевым нормам, кабельные линии 35 кВ с изоляцией из СПЭ после монтажа испытываются выпрямленным (постоянным) напряжением величиной 85 кВ. Длительность приложения испытательного напряжения – 15 минут. Линия считается выдержавшей испытания, если не произошло пробоя, не было скользящих разрядов и поверхностных перекрытий, а ток утечки оставался стабильным.
Почему для соединения и оконцевания требуются специальные муфты для СПЭ-изоляции?
Изоляция из сшитого полиэтилена обладает высокой диэлектрической прочностью, но крайне чувствительна к локальным концентрациям электрического поля (острые кромки, включения, воздушные полости). Конструкция муфт для СПЭ (термоусаживаемых или холодноусаживаемых) включает в себя экранирующие и стресс-контролирующие элементы (например, из электропроводящего или полупроводящего материала), которые плавно распределяют электрическое поле в зоне контакта, предотвращая возникновение частичных разрядов и последующее разрушение изоляции.