Кабель ПвПугж 1-х жильный: конструкция, стандарты и область применения
Кабель ПвПугж 1-х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и на сложных трассах, включая вертикальные и наклонные участки. Его ключевой особенностью является герметизированная конструкция, предотвращающая продольное распространение влаги. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (обычно броня из стальных оцинкованных проволок), г – герметизация, ж – жила однопроволочная (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочная (от 70 мм² и выше).
Конструктивные элементы кабеля ПвПугж
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки, соответствующей классу 1 (однопроволочная) или классу 2 (многопроволочная) по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к электрохимической коррозии. Сечение жилы стандартизировано и выбирается исходя из тока нагрузки и условий прокладки.
2. Экран по жиле
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, обладает существенно более высокими, чем обычный ПЭ, температурными характеристиками. Длительно допустимая температура жилы составляет +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания может достигать +250°C и +130°C соответственно. Изоляция имеет высокие диэлектрические и механические свойства.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя и медного экрана. Полупроводящей слой, как и экран по жиле, выравнивает поле. Медный экран выполняется в виде оплетки из медных лент или проволок. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех, замыкания емкостных токов и используется в качестве проводника для токов утечки или замыкания на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью.
5. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полимерной пленки или нетканого материала, которая предотвращает непосредственный контакт медного экрана с броней и защищает экран от коррозии.
6. Броня
Выполняется в виде повивной брони из оцинкованных стальных проволок круглого сечения. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий (что критично для прокладки в грунте и на вертикальных участках), от грызунов и случайных повреждений при монтаже и эксплуатации.
7. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от химической коррозии и агрессивных сред. В кабелях марки ПвПугж под броней и поверх нее могут накладываться битумные составы или гидрофобные заполнители, что и обеспечивает обозначенную в маркировке герметизацию («г»), препятствуя продольному распространению влаги в случае локального повреждения оболочки.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель предназначен для работы в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основные параметры регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 и международным стандартом МЭК 60502-2.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10 (12), 10/15 (17.5), 20/35 (40.5) |
| Климатическое исполнение | УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (без монтажа при t ниже -15°C) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Макс. температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвПугж 1-х жильный применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с повышенной влажностью.
- Прокладка по мостам, эстакадам, в туннелях и кабельных каналах.
- Вертикальные и наклонные трассы (благодаря броне из проволок, удерживающих вес кабеля, и герметизации).
- Участки с наличием растягивающих нагрузок.
- Объекты промышленной энергетики, распределительные сети городов, питание крупных потребителей (насосных станций, заводов).
Важное замечание: для одножильных кабелей на напряжение 6 кВ и выше в траншеях или металлических конструкциях из-за возникновения вихревых токов необходимо применять специальные схемы прокладки (в плане треугольником) и обязательно выполнять перекрестное соединение экранов и их заземление с двух концов для снижения потерь и обеспечения безопасности.
Сравнение с аналогами и выбор
ПвПугж является альтернативой традиционным кабелям с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ или полиэтилена. Ключевые отличия и преимущества:
| Тип кабеля | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| ПвПугж (XLPE) | Высокая допустимая температура (+90°C), малый вес, большая длина поставки (до 1000 м в бухте), простота монтажа, не требует подпитки маслом, высокая стойкость к термическим перегрузкам. | Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции, необходимость тщательного монтажа концевых муфт, более высокая стоимость по сравнению с ПВХ. |
| СБ (бумажно-масляный) | Длительная история применения, высокая электрическая прочность, ремонтопригодность. | Ограничение по разности уровней, риск утечки масла, горючесть, необходимость сложных маслоподпитывающих устройств, большая масса. |
| ВВГ и АВВГ (ПВХ) | Низкая стоимость, гибкость, простота разделки. | Низкая термостойкость (+70°C), выделение коррозионных газов и густого дыма при горении, «старение» ПВХ. |
Выбор в пользу ПвПугж обоснован при проектировании новых ответственных линий, где требуются высокие нагрузочные способности, прокладка на сложных трассах и минимальные эксплуатационные расходы.
Маркировка, транспортировка и хранение
Кабель маркируется бирками на барабанах и непрерывной печатью на наружной оболочке. Маркировка содержит: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля, номинальное напряжение, количество и сечение жил, дату изготовления, длину в метрах и знак соответствия. Транспортировка осуществляется на барабанах в вертикальном положении. Хранение рекомендуется под навесом или в закрытом помещении, защищенном от прямых солнечных лучей. Срок хранения на открытом воздухе не должен превышать 2 лет.
Монтаж и соединение
Монтаж должен производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева. Прокладка в траншее выполняется на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель защищают плитами или трубами. Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты – соединительные и концевые, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важным является соблюдение технологии зачистки, изоляции и герметизации, особенно в зоне полупроводящих экранов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвПугж от ПвБбШп?
Основное отличие – в конструкции брони и герметизации. ПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из полиэтилена (Шп). Такая броня лучше защищает от механических повреждений, но хуже противостоит растягивающим усилиям. Кабель ПвПугж с броней из проволок (Пу) предназначен для трасс с растягивающими нагрузками и вертикальных участков, а также имеет усиленную герметизацию («г»).
Обязательно ли заземлять экран одножильного кабеля ПвПугж?
Да, это обязательное требование безопасности и нормальной работы. Медный экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает стекание зарядов, защиту от поражения электрическим током при повреждении и снижает электромагнитное влияние на окружающие объекты. В длинных линиях может применяться дополнительное поперечное соединение экранов для снижения напряжения на них.
Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей ПвПугж в одной траншее?
Можно, но с учетом взаимного нагрева и индуктивного влияния. Кабели рекомендуется укладывать треугольником (для трехфазной линии) или с расстоянием между ними не менее 100 мм. Прокладка вплотную или пучком без учета снижающих коэффициентов к допустимому току недопустима, так как приводит к перегреву и сокращению срока службы изоляции.
Какой срок службы у кабеля ПвПугж и от чего он зависит?
Заявленный производителем срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, механических воздействий, качества монтажа муфт и правильности выбранной схемы заземления экранов.
Что означает индекс «ож» в конце маркировки?
Индекс «ож» (например, ПвПугж-ож) указывает на то, что токопроводящая жила кабеля является однопроволочной (монолитной). Это характерно для кабелей сечением до 50 мм² включительно. Для сечений от 70 мм² и выше жила, как правило, многопроволочная, и индекс не ставится или указывается «мн».
Как проверить целостность кабеля перед монтажом?
Перед монтажом необходимо провести комплекс испытаний: измерить сопротивление изоляции мегомметром на напряжение 2500 В, провести испытание повышенным постоянным напряжением (выпрямленным) в соответствии с нормами ПУЭ (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 60 кВ в течение 10 минут). Также проверяется целостность и сопротивление жилы и экрана.
Заключение
Кабель ПвПугж 1-х жильный является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, брони из стальных проволок и герметизации, делает его предпочтительным выбором для сложных трасс, включая прокладку в грунте и на вертикальных участках. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления, а также использование квалифицированного персонала для установки муфт являются залогом длительной и безаварийной эксплуатации линии на протяжении всего срока службы.