Кабель ПвПу2гж 50 мм
Кабель ПвПу2гж 50 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвПу2гж 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и герметизированными жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных и ответственных сетях.
Расшифровка маркировки ПвПу2гж 50 мм²
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтина (полиэтилена вулканизированного).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Пу – Усиленная герметизация жил. Индекс «у» указывает на наличие продольной герметизации (чаще всего – ленты из гидрофобного материала) под экраном жилы.
- 2г – Двойная герметизация. «2» – наличие алюмополимерной ленты поверх экрана, «г» – наличие водоблокирующих лент в поясной изоляции. Комбинация обеспечивает защиту от продольного распространения влаги.
- ж – Жила многопроволочная (гибкая) круглой формы.
- 50 мм² – Номинальное сечение основной жилы.
- Экран из полупроводящего сшитого полиэтина: Наносится непосредственно на изоляцию жилы. Выравнивает электрическое поле, устраняя локальные перенапряжения и микрополости.
- Медный экран (проволочный или в виде ленты): Накладывается поверх полупроводящего экрана. Выполняет функцию заземляющего проводника для емкостных токов, а также является элементом системы защиты при коротком замыкании.
- Прокладка в земле (траншеях): Кабель может прокладываться в грунтах всех категорий, включая с высокой коррозионной активностью, при условии наличия песчаной подушки, защитного слоя и сигнальной ленты. Герметизация защищает от влаги и блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах и галереях: Широко применяется в городской инфраструктуре и на промышленных предприятиях.
- Прокладка в помещениях и частично заболоченных местностях: Благодаря полной герметизации, допустима прокладка в условиях возможного подтопления.
- Использование в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью: Конструкция экрана и изоляции позволяет работать в таких сетях.
- Высокая надежность и долговечность: СПЭ-изоляция менее подвержена старению, чем бумажно-пропитанная (в кабелях АСБл, СБ).
- Улучшенные массогабаритные показатели: При одинаковом напряжении кабель со СПЭ имеет меньший диаметр и вес, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C позволяет увеличить пропускную способность линии на 20-30% по сравнению с кабелем с бумажной изоляцией (допуск +70°C).
- Абсолютная герметичность: Система «Пу2г» исключает распространение влаги вдоль кабеля даже при локальном повреждении оболочки, что предотвращает пробой изоляции.
- Простота монтажа и соединения: Не требует концевых муфт с градировкой напряжения (как бумажно-масляные кабели), используются стандартные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней: В отличие от маслонаполненных кабелей, не имеет ограничений по разности высот при прокладке.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл) на аналогичное напряжение.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже (задиры, вмятины), которые могут стать очагом частичных разрядов.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание изоляции.
- Раскатка: Запрещена раскатка волочением по земле. Необходимо использовать кабельные ролики, лебедки с динамометром или транспортные механизмы.
- Изгиб: Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей – не менее 25D).
- Соединение и оконцевание: Применяются специальные муфты – соединительные (СтП) и концевые (КНтП/КНтПв). Процесс включает:
- Послойную зачистку оболочки, экранов и изоляции.
- Обезжиривание поверхности СПЭ-изоляции специальными салфетками.
- Монтаж полупроводящих, изолирующих и экранирующих элементов (чаще методом термоусадки).
- Восстановление электрической целостности медных экранов жил и их заземление.
- Заземление:
- Экраны всех трех жил на обоих концах кабельной линии должны быть надежно соединены и заземлены.
- В линиях длиной более 500 м может применяться поперечное соединение экранов (cross-bonding) для снижения потерь.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвПу2гж 50 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 50 мм² изготавливается из медных проволок (по ГОСТ 22483), скрученных в многопроволочную конструкцию круглой формы. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к многократным изгибам. Класс гибкости, как правило, соответствует 2-му (для сечений 35-70 мм²).
2. Экранирование жилы
Каждая жила индивидуально экранирована. Экран состоит из двух неразрывно связанных элементов:
Под медным экраном расположены гидрофобные ленты (элемент «Пу»), обеспечивающие продольную герметизацию.
3. Изоляция
Изоляция жилы выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтина создает трехмерную сетчатую структуру, что кардинально повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с термопластичным полиэтином (ПЭ). СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и трекингу.
4. Поясная изоляция и заполнитель
Скрученные изолированные и экранированные жилы вместе с заполнителем (из ПВХ или полиэтилена) обматываются водоблокирующими лентами (элемент «2г»). Поверх них накладывается алюмополимерная лента (АПЛ), которая служит барьером для радиальной влаги и механическим защитным элементом.
5. Оболочка
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) наносится экструзионным методом. Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолетового излучения и выполняет функцию распространения огня. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | Для кабелей на 35 кВ: 20,3/35 (40,5) кВ. Также выпускается на 6, 10 кВ. |
| Количество и сечение жил | 1х50, 3х50, 4х50 (3 жилы + 1 жила уменьшенного сечения для нулевого проводника). |
| Температура эксплуатации | От -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C. |
| Допустимая температура нагрева жилы | Длительно: +90°C. При коротком замыкании (до 4 сек): +250°C. |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил. |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений 35-120 мм². |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвПу2гж 50 мм² предназначен для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения.
Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) без несущего троса не рекомендуется из-за механических нагрузок. Для ВЛ применяются специальные марки кабелей (например, с несущим элементом).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвПу2гж 50 мм²:
Недостатки:
Сравнение с кабелем ААБл-10 кВ 3х50 мм²
| Критерий | ПвПу2гж 3х50 мм² (на 10 кВ) | ААБл 3х50 мм² (на 10 кВ) |
|---|---|---|
| Материал жилы | Медь | Алюминий |
| Изоляция | Сшитый полиэтилен (СПЭ) | Бумажная, пропитанная вязким составом |
| Герметизация | Полная (жила и пояс) | Только оболочка из алюминия |
| Допустимый нагрев жилы | +90°C | +70°C |
| Пропускная способность (в земле) | ~215 А | ~165 А |
| Радиус изгиба | 15D | 25D |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C без подогрева | Требует подогрева уже при 0°C |
| Срок службы | От 30 лет | 30 лет (при отсутствии увлажнения) |
Токовые нагрузки и выбор сечения
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) для кабеля ПвПу2гж 50 мм² зависит от количества жил, напряжения и способа прокладки. Приведены значения для наиболее распространенного варианта – трехжильный кабель на 10 кВ.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А (Iдоп) | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 215 | Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт. |
| В воздухе (в помещении, туннеле) | 200 | Температура воздуха +25°C. |
Выбор сечения 50 мм² обосновывается расчетом по допустимому току нагрузки с учетом коэффициентов: K1 – на количество работающих кабелей в траншее, K2 – на температуру грунта, K3 – на удельное тепловое сопротивление грунта. Окончательное сечение также проверяется на потерю напряжения и термическую стойкость при токах короткого замыкания.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвПу2гж требует соблюдения правил, направленных на сохранение герметичности и целостности изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПу2гж от ПвПг?
Основное отличие – в степени герметизации. Кабель ПвПг имеет только общую герметизацию водоблокирующими лентами в поясной изоляции (индекс «г»). Кабель ПвПу2гж имеет двойную герметизацию: «Пу» – продольная герметизация каждой жилы под экраном, и «2г» – общая герметизация поясной изоляции водоблокирующими и алюмополимерной лентой. Это делает ПвПу2гж абсолютно стойким к продольному распространению влаги.
Можно ли использовать кабель ПвПу2гж 50 мм² для прокладки в воде?
Нет, для постоянной прокладки в воде (подводные линии) данный кабель не предназначен. Хотя его герметизация очень высока, он не имеет усиленной свинцовой или полимерной оболочки, рассчитанной на постоянное гидростатическое давление. Для подводной прокладки применяются специальные марки, например, ПвПшв.
Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?
Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, механических повреждений при монтаже и последующих земляных работах, качества монтажа муфт и правильности системы заземления экранов.
Как правильно выбрать между ПвПу2гж и ПвВнг?
Кабель ПвВнг имеет огнестойкую оболочку с пониженным дымо- и газовыделением (нг-LS). Его применяют при групповой прокладке в зданиях, метро, общественных сооружениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. Кабель ПвПу2гж имеет обычную ПВХ-оболочку и предназначен в первую очередь для одиночной прокладки в земле или кабельных сооружениях, где важна максимальная защита от влаги.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, обязательно. Кабель должен быть уложен на песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, засыпан мягким грунтом без камней и строительного мусора на 200 мм, а затем защищен кирпичом или бетонными плитами от механических повреждений. Сверху укладывается сигнальная лента.
Как проверить целостность кабеля перед монтажом?
Обязательны следующие электроизмерения: проверка целостности и фазировки жил, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В (норма – не менее 1000 МОм для СПЭ-изоляции), испытание повышенным выпрямленным напряжением (для кабелей на 10 кВ – 60 кВ в течение 10 минут).
Почему важно заземлять экраны с двух сторон?
Заземление экранов с двух сторон обеспечивает путь для протекания емкостных токов, возникающих в изоляции. Это выравнивает потенциал экрана, защищает персонал от поражения током и предотвращает возникновение перенапряжений. В длинных линиях для снижения потерь применяют специальные схемы заземления (cross-bonding).