Кабель ПвПуг 20 кВ 95 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПуг 20 кВ 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой марки ПвПуг на напряжение 20 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 95 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение обусловлено требованиями к надежности, долговечности и безопасности в сетях среднего класса напряжения. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной герметизации, г – отсутствие защитного покрова (голый). Номинальное напряжение 20 кВ указывает на линейное напряжение, для которого предназначен кабель, а 95 мм² – это площадь поперечного сечения основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПуг 20 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал согласно ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, имеет круглую форму и может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую надежность.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, устраняя локальные перенапряжения и микроскопические неровности поверхности, что критически важно для высоковольтной изоляции.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, полученный методом химической сшивки, обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками. Он сохраняет свойства при высокой температуре (длительно до +90°C) и обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет функцию симметричного замыкания силовых линий электрического поля, концентрируя их внутри изоляционного слоя.
• Экран медный (заземляющий): Представляет собой оплетку из медных проволок или наложенную продольно медную ленту. Этот экран служит для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве заземляющего проводника для отвода токов утечки и токов короткого замыкания. Для трехжильных кабелей экраны выполняются на каждой жиле индивидуально.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изолирующих материалов.
• Герметизация: Буква «Пу» в маркировке указывает на усиленную герметизацию. Это достигается применением под оболочкой радиально-уплотняющего слоя, например, из битумированной бумаги, полимерно-битумной композиции или адгезионных лент. Этот слой предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение) и выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями, разработанными на основе ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и более высокие напряжения, а также стандартами МЭК. Для кабеля на 20 кВ применяются отдельные ТУ (например, ТУ 16.К71-335-2004 и аналоги).

Таблица 1. Ключевые электрические параметры кабеля ПвПуг 20 кВ 1х95

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	12/20 кВ (24 кВ)
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (длительность до 5 с)	+250°C
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)*	~280-320 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,193 Ом/км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	30 кВ (для новых кабелей после монтажа)
Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний)	48 кВ (в течение 15 мин.)
Емкость на 1 км длины	~0,25-0,30 мкФ/км
Индуктивность на 1 км длины	~0,40-0,45 мГн/км

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества кабелей в траншее и т.д.

Таблица 2. Механические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Dнар. (где Dнар. – наружный диаметр кабеля)
Диапазон рабочих температур при монтаже	Не ниже -15°C (без предварительного подогрева)
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше)
Срок службы	Не менее 30 лет
Масса 1 км кабеля (ориентировочно)	~3000-3500 кг

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПуг 20 кВ 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Питающие линии от распределительных подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным РП 10(6) кВ.
• Распределительные сети внутри крупных промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, горнодобывающих объектов.
• Подключение мощного электрооборудования (трансформаторы, двигатели высокого напряжения).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), а также в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок, кроме указанных в ТУ. Для прокладки в земле при наличии риска механических повреждений требуется дополнительная защита (броня), например, кабель марки ПвБбШв.

Важное ограничение: Маркировка «г» (голый) означает отсутствие бронепокрова и наружного защитного покрова (джута, битума). Поэтому прокладка кабеля ПвПуг непосредственно в земле (траншее) без защитных коробов или труб не рекомендуется, так как оболочка из ПВХ не рассчитана на значительные механические воздействия (напр., давление камней, раскопки). Основные способы – это прокладка в кабельных сооружениях и лотках.

Сравнение с кабелями других типов (ПвБбШв, АПвПуг)

Таблица 3. Сравнительный анализ кабелей на 20 кВ

Параметр	ПвПуг	ПвБбШв (бронированный)	АПвПуг (с алюминиевой жилой)
Материал жилы	Медь	Медь	Алюминий
Наличие брони	Нет	Да (2 стальные ленты)	Нет
Наружный покров	ПВХ оболочка	Защитный шланг из ПВХ поверх брони	ПВХ оболочка
Основное применение	Кабельные сооружения, помещения, эстакады	Прокладка в земле (траншеях) с риском механических повреждений	Те же, что и у ПвПуг, но при необходимости снижения стоимости и веса
Стоимость	Средняя	Высокая	Ниже, чем у медных аналогов
Вес	Средний	Высокий	Значительно ниже
Радиус изгиба	15D	Больше, чем у ПвПуг (из-за брони)	15D

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля ПвПуг требует соблюдения правил ПУЭ гл. 2.3 и технологических инструкций. Ключевые этапы:

• Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, установленных на трассе. Запрещается волочение кабеля по грунту или острым поверхностям. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не превышал 15 наружных диаметров.
• Заземление экранов: Медные экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экранов на другом конце устанавливаются защитные устройства (ограничители перенапряжения).
• Соединение и оконцевание: Требуют высокой квалификации персонала. Для соединения жил применяются муфты соединительные стопорные (МСС), для подключения к оборудованию – концевые муфты (КНТП, КНТО) или термоусаживаемые оконцеватели. Все работы по монтажу муфт проводятся в условиях чистоты, с использованием специального инструмента для зачистки полупроводящих слоев.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным напряжением 48 кВ в течение 15 минут для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля ПвПуг от ПвПг?

Буква «у» в маркировке ПвПуг указывает на наличие усиленной герметизации (радиально-уплотняющего слоя под оболочкой). В кабеле ПвПг такого слоя нет. Герметизация критически важна для предотвращения продольного распространения влаги внутри кабеля при локальном повреждении оболочки, что повышает надежность и долговечность линии.

Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 20 кВ 95 мм² в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле не рекомендуется производителем, так как кабель не имеет бронепокрова. Допускается прокладка в земле только при условии защиты его от механических повреждений: в асбоцементных, ПНД или ПВХ трубах, либо в защитных пластиковых или бетонных коробах. Предпочтительный способ для такого кабеля – кабельные лотки, эстакады, тоннели.

Как правильно выбрать между медным (ПвПуг) и алюминиевым (АПвПуг) кабелем на 20 кВ?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медь имеет меньшее электрическое сопротивление, что дает меньшие потери на нагрев при одинаковом сечении и большую стойкость к механическим нагрузкам (изгиб, растяжение). Алюминий легче и значительно дешевле. Для сечения 95 мм² при длинных линиях и высоких нагрузках медь часто предпочтительнее из-за КПД. Алюминий может быть выбран для коротких линий или при жестких ограничениях по бюджету и весу.

Какой минимальный радиус изгиба для данного кабеля?

Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 20 кВ 95 мм² наружный диаметр примерно 50-55 мм. Следовательно, радиус изгиба R = 15

• 55 мм = 825 мм. Таким образом, диаметр изгиба должен быть не менее 1.65 метра. При эксплуатации радиус может быть меньше, но для монтажа следует придерживаться указанного значения.

Нужно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?

Да, в абсолютном большинстве случаев экраны (медные оплетки) трехжильных кабелей на 20 кВ должны быть надежно заземлены с обоих концов линии. Это обеспечивает безопасность персонала, отвод токов утечки и создает путь для токов короткого замыкания, что необходимо для корректной работы релейной защиты. Исключения (одностороннее заземление) возможны только в специальных схемах с применением трансформаторов напряжения или защитных аппаратов и требуют отдельного обоснования.

Каков срок службы кабеля ПвПуг 20 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, правильном монтаже, отсутствии перегрузок и проведении плановых диагностических испытаний (измерение частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь).

Какие испытания проводят с кабелем до и после монтажа?

• Приемка на складе: Проверка сертификатов, визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2.5 или 5 кВ.
• После монтажа линии (до подключения муфт): Испытание постоянным напряжением 48 кВ в течение 15 минут на цельность изоляции.
• Эксплуатационные (периодические): Проводятся по графику (раз в несколько лет). Включают в себя измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным постоянным напряжением (как правило, меньшим, чем после монтажа), а для диагностики – измерение частичных разрядов и tg δ.

Заключение

Кабель ПвПуг 20 кВ 95 мм² является типовым и надежным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, исключающих прямые механические воздействия. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и системой экранирования обеспечивает высокие электрические параметры, термическую стабильность и длительный срок службы. Корректный выбор этой марки кабеля, строгое соблюдение правил монтажа, заземления экранов и проведение регламентных испытаний являются обязательными условиями для создания безопасной и бесперебойной системы электроснабжения. При необходимости прокладки в земле под напряжением следует рассматривать бронированные аналоги марки ПвБбШв.