Кабель ПвПу2гж 6 кВ 500 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвПу2гж 6 кВ 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичным) следующая: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из стальных оцинкованных плоских проволок, 2г – двойная герметизация (гидрофобные ленты под броней и общий герметизирующий слой поверх экрана), ж – жила однопроволочная (для сечений от 240 мм², в данном случае 500 мм²).
Конструкция кабеля ПвПу2гж 6 кВ 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Кабель выполняется одножильным, что является стандартом для напряжений 6 кВ и выше для снижения потерь на вихревые токи и обеспечения удобства монтажа концевых муфт.
- Токопроводящая жила: Круглая, однопроволочная (монолитная), выполненная из медной проволоки. Сечение 500 мм² соответствует классу 1 по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам при монтаже.
- Экран по жиле (полупроводящей слой): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения на поверхности жилы.
- Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции для напряжения 6 кВ составляет 3,0 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура +90°C), отличными механическими свойствами и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящей слой): Экструдированный слой поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
- Медный экран (заземляющий): Выполнен в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Предназначен для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасности при обслуживании. Для сечения 500 мм², как правило, применяется комбинированный экран (проволоки+лента) с номинальным сечением не менее 25 мм².
- Разделительный слой: Битумизированная или полимерная лента, наложенная поверх медного экрана для предотвращения его контакта с броней и защиты от коррозии.
- Герметизирующий слой (часть индекса «2г»): Слой гидрофобного компаунда или полимерно-битумной композиции, нанесенный поверх разделительного слоя. Обеспечивает дополнительную защиту от продольного распространения влаги.
- Броня (индекс «Пу»): Усиленная броня из стальных оцинкованных плоских проволок, наложенных повивом. Плоские проволоки создают более плотный и механически прочный барьер по сравнению с круглыми, обеспечивая повышенную защиту от грызунов, механических повреждений при прокладке в грунте и растягивающих усилий.
- Защитный покров (бронепокров): Битумизированные или полимерные ленты, наложенные поверх брони для защиты ее от коррозии.
- Наружная оболочка (индекс «в»): Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, УФ-излучению (при прокладке на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Температура эксплуатации: Прокладка и монтаж кабеля допускается при температуре не ниже -15°C без предварительного подогрева. При более низких температурах требуется подогрев.
- Допустимая температура окружающей среды: От -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха: До 98% при температуре до +35°C.
- Прокладка в грунте: Допускается в грунтах любой коррозионной активности, включая грунты с содержанием песка, глины, камней. Рекомендуется прокладка на глубине 0,7-1,2 м с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой.
- Радиус изгиба: Не менее 20 наружных диаметров кабеля при монтаже.
Основные технические и электрические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил | 1 х 500 мм² |
| Материал жилы | Медь |
| Класс жилы | 1 (однопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (СПЭ) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 с) | +250°C |
| Допустимая температура перегрузки | +130°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 20 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, 5 мин. | 15 кВ |
| Импульсное испытательное напряжение (грозовой импульс 1,2/50 мкс) | 60 кВ |
| Допустимый ток короткого замыкания (1 сек) | ~42 кА (зависит от конкретных ТУ и температуры начала КЗ) |
Расчетные электрические параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение | Условия |
|---|---|---|
| Активное сопротивление жилы постоянному току R0, Ом/км, не более | 0.0361 | При +20°C |
| Индуктивное сопротивление X0, Ом/км | ~0.11 — 0.13 | Зависит от взаимного расположения фаз |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.25 — 0.30 | |
| Допустимый длительный ток Iдоп, А | ~750 — 850 | Прокладка в земле (траншее), температура грунта +25°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт |
| Допустимый длительный ток Iдоп, А | ~600 — 700 | Прокладка в воздухе, температура воздуха +25°C |
Примечание: Точные значения токов нагрузки и сопротивлений зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, температура окружающей среды, удельное тепловое сопротивление грунта) и должны быть рассчитаны по методике, приведенной в ПУЭ 7 изд. и ГОСТ Р МЭК 60287.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвПу2гж 6 кВ 500 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью и в присутствии блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, на эстакадах, в помещениях, а также на открытом воздухе. Броня из плоских проволок и двойная герметизация делают его особенно подходящим для прокладки в грунтах с высокой влажностью, в заболоченной местности, в условиях возможных механических воздействий (например, на территории промышленных предприятий).
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвПу2гж требует профессионального подхода. Для разделки конца кабеля и монтажа концевых муфт (КВМп, КВМт) или соединительных муфт (СТп, ССТп) необходимо строго соблюдать технологические карты производителей муфт. Ключевые этапы включают: ступенчатую разделку изоляции и экранов, зачистку полупроводящих слоев, монтаж изоляционного корпуса и восстановление электрической цепи экранов. Для заземления медного экрана и брони используется медная оплетка. Броня должна быть заземлена с двух сторон линии для безопасности.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвПу2гж является современной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (типа СБ, ЦСБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ или полиэтилена. По сравнению с бумажно-масляными кабелями, он не требует сложных систем подпитки маслом, имеет меньший вес и радиус изгиба, более экологичен и безопасен при пожаре (не распространяет горение при одиночной прокладке). По сравнению с кабелями в ПВХ изоляцией на 6 кВ, кабель со СПЭ изоляцией имеет более высокие диэлектрические характеристики, большую допустимую температуру и стойкость к термическому старению.
В линейке кабелей со СПЭ-изоляцией также существуют модификации: ПвПг (броня из круглых оцинкованных проволок, менее стойкая к растяжению), ПвБШв (броня из стальных оцинкованных лент, защита от грызунов, но меньшая стойкость к растяжению), ПвП (без наружной оболочки поверх брони). Выбор ПвПу2гж обоснован при необходимости максимальной механической защиты и герметизации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвПу2гж от ПвПг?
Основное отличие в конструкции брони. В кабеле ПвПу2гж используется броня из плоских оцинкованных стальных проволок (индекс «Пу»), что обеспечивает более высокую механическую прочность на разрыв и лучшее сопротивление продавливанию. В кабеле ПвПг броня выполнена из круглых оцинкованных проволок. Кабель с плоской проволочной броней рекомендуется для прокладки в грунтах с риском смещений и повышенных механических нагрузках.
Что означает индекс «2г» в маркировке и насколько он важен?
Индекс «2г» означает «двойная герметизация». Это комплекс мер: наложение гидрофобных лент под броней и наложение герметизирующего слоя (полимерно-битумной композиции) поверх медного экрана под броней. Это критически важно для прокладки кабеля в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления, так как предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае повреждения наружной оболочки. Для ответственных трасс этот индекс является обязательным.
Какой допустимый ток нагрузки для данного кабеля при прокладке в земле?
Ориентировочное значение допустимого длительного тока для кабеля ПвПу2гж 1х500 мм² 6 кВ при прокладке в траншее (в земле) на глубине 0,7-1,0 м, температуре грунта +25°C и удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт составляет примерно 750-850 А. Точный расчет должен проводиться по методике ГОСТ Р МЭК 60287 с учетом всех реальных условий: фактической температуры грунта, наличия других кабелей в траншее, удельного теплового сопротивления грунта (песок, глина и т.д.).
Требуется ли подогрев кабеля при укладке в зимних условиях?
Да, согласно техническим условиям, монтаж кабеля без предварительного подогрева разрешен при температуре не ниже -15°C. При температуре окружающего воздуха или грунта ниже -15°C кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов или греющих устройств перед раскаткой и изгибанием. Прогрев необходим для предотвращения растрескивания изоляции и оболочки.
Как правильно заземлить броню и экран кабеля?
Медный экран (проволочный/ленточный) и броня из стальных плоских проволок подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабельной линии. Для этого используется медная оплетка с достаточным сечением (обычно не менее 25 мм²). Оплетка припаивается или присоединяется с помощью специальных зажимов к медному экрану и к броне. Затем она подключается к контуру заземления станции или подстанции. Заземление с двух сторон обеспечивает безопасность и способствует отводу токов КЗ.
Какие муфты рекомендуется использовать для монтажа кабеля ПвПу2гж 6 кВ 500 мм²?
Для данного кабеля применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (заливные менее распространены) муфты, рассчитанные на напряжение 6/10 кВ, для кабелей с СПЭ-изоляцией и медным экраном. Примеры марок: соединительные муфты СТп-6/10, ССТп-6/10; концевые муфты КВМп-6/10 (для помещений), КВМт-6/10 (для улицы). Крайне важно использовать муфты и комплектующие от проверенных производителей и строго следовать инструкции по монтажу.
В чем преимущество сшитого полиэтилена (СПЭ) перед другими типами изоляции для напряжения 6 кВ?
Сшитый полиэтилен обладает рядом преимуществ: высокая диэлектрическая прочность, низкие диэлектрические потери, высокая термостойкость (длительно +90°C), отличные механические свойства, малый вес, отсутствие необходимости в сложных системах поддержания давления масла (в отличие от маслонаполненных кабелей), стойкость к трекингу. Это делает кабели со СПЭ изоляцией более надежными, долговечными и экономичными в эксплуатации.
Заключение
Кабель ПвПу2гж 6 кВ 500 мм² представляет собой современное, надежное и технически совершенное решение для построения магистральных и распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и влагостойкости. Его конструкция, включающая изоляцию из сшитого полиэтилена, усиленную броню из плоских проволок и двойную герметизацию, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом безопасной и бесперебойной работы энергообъекта.