Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВ 35 кВ 50 мм²: конструкция, характеристики и применение

Кабель силовой марки ПвВ на напряжение 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие жестким требованиям современных энергосистем. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный), в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Номинальное сечение основной жилы – 50 квадратных миллиметров, номинальное напряжение – 35 кВ.

Конструкция кабеля ПвВ 35 кВ 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 50 мм² жила, как правило, имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Медь обеспечивает более высокую проводимость и механическую прочность, алюминий – меньший вес и стоимость. Жила соответствует классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ.
• Экран по жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для высоковольтных кабелей.
• Изоляция. Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабеля на 35 кВ толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150). Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы до +90°C), стойкостью к тепловому старению и трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран). Второй обязательный экран, накладываемый поверх изоляции. Аналогично экрану по жиле, выполняется из экструдированного полупроводящего материала. Вместе с первым экраном создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле по объему изоляции.
• Поясная изоляция. Выполняется из электропроводящих или полупроводящих лент. Обеспечивает концентричность расположения экранов и жилы, а также служит основой для наложения металлического экрана.
• Металлический экран (броня). Один из ключевых элементов для кабелей на 35 кВ. Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты, проволок или оплетки. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание токов короткого замыкания на землю, обеспечение безопасного монтажа и эксплуатации (заземление). Для сечения 50 мм² часто применяется гофрированная медная лента, обеспечивающая гибкость и герметичность.
• Внутренняя оболочка (под оболочка). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает металлический экран от коррозии, обеспечивает дополнительную электрическую изоляцию и служит прослойкой между броней и наружной оболочкой.
• Наружная оболочка. Защитный покров из ПВХ-пластиката, стойкого к ультрафиолету, маслам, агрессивным средам и механическим повреждениям. Цвет оболочки для кабелей на 35 кВ обычно черный.

Технические характеристики и параметры

Основные технические параметры кабеля ПвВ 35 кВ 50 мм² регламентируются стандартами ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 30 и 35 кВ) и ТУ производителя. Ниже приведены ключевые характеристики.

Электрические параметры (для медной жилы при температуре +90°C)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20,6/35 кВ (40,5 кВ)
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C
• Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более: 0,387 Ом/км (для меди)
• Емкость на единицу длины: приблизительно 0,25-0,35 мкФ/км
• Индуктивность на единицу длины: приблизительно 0,3-0,4 мГн/км
• Допустимый длительный ток нагрузки (в земле, при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0,7 м): ~200 А

Механические и эксплуатационные параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15-20 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Монтаж допускается при температуре не ниже: -15°C без предварительного подогрева.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Области применения

Кабель ПвВ 35 кВ 50 мм² применяется для создания стационарных линий электропередачи и распределения энергии в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы использования:

• Питающие и распределительные линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Вводы и межсекционные связи в распределительных устройствах (РУ) ЗРУ и КРУ.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронелентами или плитами).
• Подключение мощного оборудования на промышленных предприятиях.

Не рекомендуется для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты, а также в блоках или трубах, заполненных водой.

Сравнение с кабелями других типов (марок)

Для понимания места кабеля ПвВ в номенклатуре высоковольтных изделий полезно сравнение с другими распространенными типами.

Параметр / Марка кабеля	ПвВ (XLPE/PVC/PVC)	АПвВ (алюминий, XLPE/PVC/PVC)	ПвП (XLPE/PE/PE)	ААШв (старая конструкция, бумажная изоляция)
Материал жилы	Медь	Алюминий	Медь	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумага, пропитанная вязким составом
Наружная оболочка	ПВХ	ПВХ	Полиэтилен	ПВХ шланг
Преимущества	Высокая надежность, гибкость, стойкость к влаге, простота монтажа и соединения.	Более низкая стоимость, меньший вес.	Повышенная стойкость оболочки к влаге и агрессивным средам.	Отработанная технология, низкая стоимость.
Недостатки	Относительно высокая цена (медь).	Большее удельное сопротивление, меньшая механическая прочность жилы.	Менее стойкая к механическим повреждениям оболочка.	Ограничения по углам прокладки, риск стекания пропитки, необходимость муфт и концевых заделок специальной конструкции, пожароопасность.
Типичное применение	Современные проекты, городские сети, промышленность.	Магистральные линии большой протяженности, где важен вес и бюджет.	Прокладка в грунтах с высокой влажностью, в агрессивных средах.	Модернизация старых сетей, специальные условия.

Требования к монтажу и эксплуатации

Правильный монтаж и эксплуатация являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии.

Прокладка

• Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 5-10 кВ).
• Запрещается прокладывать кабель при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке одножильных кабелей составляет 15-20 диаметров.
• При прокладке в земле (траншее) необходима песчаная подушка толщиной не менее 10 см, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, бетонные плиты), а также глубина заложения не менее 0,7-1,0 метра.
• При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ, для обеспечения теплоотвода.

Соединение и оконцевание

• Для соединения жил применяются специальные соединительные муфты (СМ) на 35 кВ, рассчитанные на изоляцию из сшитого полиэтилена.
• Для подключения к оборудованию РУ используются концевые муфты (КМ) или термоусаживаемые перчатки.
• Все работы по монтажу муфт должны проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии зачистки, экранирования и герметизации.
• Металлические экраны кабелей должны быть надежно заземлены с двух сторон линии.

Эксплуатационный контроль

• В процессе эксплуатации обязателен периодический визуальный осмотр трасс (для открытой прокладки), проверка нагрузки по амперметрам, контроль температуры.
• Диагностика состояния изоляции проводится методами измерения частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) или рефлектометрии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвВ от кабеля ПвП?

Основное отличие заключается в материале наружной оболочки. У ПвВ оболочка из ПВХ-пластиката, который обладает хорошей стойкостью к механическим воздействиям, распространению пламени и маслу. У ПвП оболочка из полиэтилена, который обладает более высокими диэлектрическими свойствами и стойкостью к влаге, но менее стоек к механическим повреждениям и распространению пламени. Выбор зависит от условий прокладки.

Можно ли прокладывать кабель ПвВ 35 кВ 50 мм² в земле без защиты?

Прямая прокладка в земле без защиты (бронелент, плит) не рекомендуется, так как ПВХ оболочка не является броней. Для прокладки в траншеях кабель должен быть защищен от механических повреждений сигнальной лентой, кирпичом или бетонными плитами. Для агрессивных грунтов или при высоких рисках повреждения следует применять кабели с броней (например, ПвБбШв).

Какой максимальный ток нагрузки для данного кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе, в трубе), температуры окружающей среды, количества работающих параллельно кабелей и глубины заложения. Приблизительное значение для одиночного кабеля с медной жилой 50 мм², проложенного в земле при температуре грунта +25°C и глубине 0,7 м, составляет около 200 А. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ или с использованием специализированного ПО, учитывающего все реальные условия.

Требуется ли для монтажа муфт на кабель ПвВ специальное оборудование?

Да, монтаж соединительных и концевых муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ требует высокой квалификации и специального оборудования. Используются термоусаживаемые компоненты или компоненты холодной усадки, специальные инструменты для зачистки изоляции и полупроводящих слоев, аппараты для опрессовки наконечников, горелки для термоусадки. Работы должны выполняться по инструкции производителя муфт.

Как отличить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена от кабеля с бумажной изоляцией?

Внешне по оболочке отличить сложно, так как оболочка может быть одинаковой (ПВХ). Основные отличия: 1) Маркировка на барабане и по длине кабеля – ПвВ или АПвВ против ААШв или АСБ; 2) Конструкция: у кабелей с бумажной изоляцией, как правило, есть признаки наличия подушки под оболочкой (броней), а жилы имеют сегментную форму для трехжильных кабелей. У кабеля ПвВ жила круглая. 3) Наиболее надежный способ – ознакомиться с сопроводительной документацией или провести диагностику изоляции.

Каковы требования к заземлению экрана кабеля ПвВ?

Металлический экран (обычно медный) должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), для протекания токов короткого замыкания и снижения электромагнитных помех. В некоторых случаях, на очень длинных линиях, для снижения потерь применяют одноточечное или поперечное заземление через специальные устройства, но это требует отдельного расчета.

Заключение

Кабель ПвВ 35 кВ 50 мм² является типовым и надежным решением для построения современных распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает превосходные электрические и эксплуатационные характеристики по сравнению с традиционными кабелями с бумажной изоляцией. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей позволяют создать долговечную и безопасную кабельную линию. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сетей кабель данного типа следует рассматривать как один из основных вариантов, учитывая его технико-экономические показатели и соответствие современным стандартам.