Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПу2гж 6 кВ 150 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПу2гж на напряжение 6 кВ с сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля разработан для замены устаревших кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется благодаря своим выдающимся электрическим и эксплуатационным характеристикам. Конструкция кабеля строго регламентирована техническими условиями, в частности, ТУ 16.К71-335-2004 и другими актуальными редакциями.

Расшифровка маркировки ПвПу2гж 6 кВ 150 мм²

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – Усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных профилированных лент (придает кабелю округлую форму).
• 2г – Отсутствие защитного покрова (гидроизоляции) под броней. Буква «г» указывает на то, что под броней имеются герметизирующие элементы (заполнители или обмотка).
• ж – Жила выполнена из медных проволок (в обозначении «ож» — однопроволочная, «мж» — многопроволочная). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, многопроволочная.
• 6 кВ – Номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель (междуфазное).
• 150 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПу2гж 6 кВ 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медных проволок высокой чистоты (не ниже М1 по ГОСТ 859-2001). Для сечения 150 мм² жила имеет форму сектора или сегмента, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его компактным. Жила может быть как однопроволочной (для стационарного монтажа без частых изгибов), так и многопроволочной (более гибкой). Класс гибкости обычно соответствует 1 или 2 по ГОСТ 22483-2012.

2. Экран на жиле (полупроводящей экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронного разряда) на микронеровностях поверхности жилы. Это критически важный элемент для кабелей среднего напряжения.

3. Основная изоляция

Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормирована и для 6 кВ составляет, как правило, 3.0 мм. Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает высокой диэлектрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания). Процесс сшивания делает материал не плавящимся, что резко повышает надежность при перегрузках.

4. Экран на изоляции (полупроводящей экран)

Второй экструдированный полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле он создает коаксиальную конструкцию, полностью заключая электрическое поле внутри цилиндрического конденсатора, образованного этими двумя экранами.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Она служит для выравнивания межфазного поля.

6. Медный экран (заземляющий)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенной медной ленты или их комбинации. Сечение этого экрана нормировано (обычно не менее 16 мм² для кабелей 6-10 кВ). Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.

7. Разделительный слой (под броней)

Представляет собой обмотку из ПЭТ-ленты или подобного материала, которая предотвращает повреждение внутренних элементов острыми кромками бронелент.

8. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных профилированных лент (индекс «Пу»), наложенных с перекрытием. Профилирование (гофрирование) придает лентам повышенную механическую жесткость на изгиб и разрыв при сохранении гибкости кабеля. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).

9. Наружная оболочка

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована. ПВХ-пластикат обеспечивает защиту от влаги, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты), ультрафиолета и механических воздействий на поверхность кабеля.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвПу2гж 6 кВ 1х150/3х150 мм²

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/6 (7,2) кВ	ГОСТ 31996-2012
Число и сечение жил	1х150 мм² или 3х150 мм²	ТУ 16.К71-335-2004
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	ГОСТ 31996-2012
Допустимая температура при КЗ (до 5 с)	+250°C	ГОСТ 31996-2012
Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева)	-15°C	ГОСТ 31996-2012
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля	ГОСТ 31996-2012
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	15 кВ	ГОСТ 31996-2012
Длительно допустимый ток нагрузки (для 3х150 мм², прокладка в земле, +25°C грунта)	~330 А	ПУЭ 7 изд., РД 153-34.0-20.278-98
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.124 Ом/км	ГОСТ 22483-2012

Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели (3х150 мм²)

Параметр	Примерное значение	Примечание
Наружный диаметр кабеля	55-65 мм	Зависит от конкретного производителя
Масса 1 км кабеля	6000-7500 кг	Зависит от толщины изоляции, брони, оболочки
Строительная длина	Не менее 250 м	По согласованию может быть меньше

Области применения

Кабель ПвПу2гж 6 кВ 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках с номинальным переменным напряжением до 6 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Распределительные сети в шахтах, рудниках (при условии соответствия дополнительным требованиям взрывозащиты).
• Кабельные линии в городских и поселковых распределительных сетях (6 кВ).
• Питание мощного электропривода (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в земле (траншеях), по стенам зданий. Не рекомендуется для прокладки в воде (для этого существуют кабели с алюмополимерной герметизирующей оболочкой, например, ПвПуг).

Условия прокладки и монтажа

Прокладка кабеля должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов. Минимальный радиус изгиба составляет 15 диаметров кабеля. При прокладке в земле (траншее) необходимо обеспечить подушку из просеянного песка толщиной 100 мм под кабелем и защитную засыпку сверху, а также укладку сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен трубами или блоками. Обязательным требованием является заземление медного экрана и брони с двух концов кабельной линии (а на длинных линиях – и в промежуточных точках).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (СБ):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C).
• Большая пропускная способность.
• Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой (отсутствие стекания пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Более высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
• Простота монтажа и обслуживания.

Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляцией (ВВГ):

• Применение на среднее напряжение (6 кВ и выше).
• Более высокий класс термостойкости и стойкости к КЗ.
• Наличие экранов, обеспечивающих безопасность и электромагнитную совместимость.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт. Некачественный монтаж является основной причиной отказов.
• Чувствительность изоляции XLPE к дендритным трещинам (водным деревьям) в случае нарушения герметичности оболочки. Однако современные материалы (сшитый полиэтилен с добавками) минимизируют этот риск.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями ПвПу2гж и ПвБбШп?

Основное отличие – в конструкции брони. Кабель ПвПу2гж имеет броню из стальных профилированных (гофрированных) лент, что придает ему округлую форму и высокую гибкость. Кабель ПвБбШп имеет броню из двух стальных плоских лент и защитный шланг из полиэтилена (Шп). ПвБбШп, как правило, более жесткий и предназначен для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, где полиэтиленовая оболочка предпочтительнее ПВХ. ПвПу2гж часто применяется для прокладки в кабельных сооружениях, тоннелях, по эстакадам.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель ПвПу2гж 6 кВ 150 мм² в земле?

Да, можно. Броня из стальных оцинкованных лент обеспечивает защиту от механических повреждений. Однако при прокладке в агрессивных грунтах (с высокой кислотностью, щелочностью, содержанием блуждающих токов) необходимо оценить риск коррозии стальной брони. В таких случаях может потребоваться дополнительная защита (прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах) или выбор кабеля с броней из нержавеющей стали или с защитным шлангом из полиэтилена (ПвБбШп).

Вопрос 3: Как правильно выбрать сечение экрана заземления для этого кабеля?

Сечение медного экрана (заземляющего) нормировано стандартами и для кабелей 6-10 кВ обычно составляет не менее 16 мм². Для кабеля 150 мм² этого, как правило, достаточно для отвода токов короткого замыкания в течение времени срабатывания защиты. Окончательный выбор должен быть проверен расчетом тока КЗ и времени его отключения в соответствии с ПУЭ. В проектной документации этот параметр всегда указывается.

Вопрос 4: Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель снятие полупроводящих слоев?

Да, это обязательная и критически важная операция. При монтаже любой современной концевой муфты (MTK, NVM, QUAZAR и др.) необходимо аккуратно удалить (зачистить) внешний полупроводящий экран на длину, указанную в инструкции к муфте. Качественное удаление этого слоя без повреждения основной изоляции – залог отсутствия частичных разрядов и долговечности соединения.

Вопрос 5: Каков срок службы кабеля ПвПу2гж 6 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (температурные перегрузки), качества монтажа соединительных аксессуаров и отсутствия механических повреждений.

Вопрос 6: Что означает индекс «2г» в маркировке и нужно ли заземлять броню?

Индекс «2г» означает: «2» – броня из двух стальных лент, «г» – отсутствие защитного покрова (подушки) под броней, но наличие герметизирующего слоя (заполнителя или обмотки) для защиты от продольного распространения влаги. Броню кабеля ПвПу2гж необходимо заземлять с обоих концов для электробезопасности. Это требование ПУЭ. Заземление брони и медного экрана, как правило, осуществляется раздельно.

Заключение

Кабель ПвПу2гж 6 кВ 150 мм² является типовым и надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокую пропускную способность, термическую стойкость и долговечность. Наличие медного экрана и стальной брони делает его пригодным для прокладки в различных условиях с обеспечением необходимого уровня электромагнитной совместимости и механической защиты. Успешная эксплуатация кабеля на протяжении всего заявленного срока службы напрямую зависит от соблюдения правил выбора, прокладки, монтажа аксессуаров и технического обслуживания, регламентированных ПУЭ, ГОСТ и инструкциями производителей.