Кабель ПвПугж 400 мм
Кабель ПвПугж 400 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвПугж с сечением токопроводящей жилы 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в грунте и на открытом воздухе. Данная марка является одной из ключевых в сегменте высоковольтных кабелей среднего и высокого напряжения, используемых в магистральных распределительных сетях. Конструкция кабеля ПвПугж 400 мм² оптимизирована для работы в сетях с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, с номинальным напряжением до 35 кВ включительно.
Расшифровка маркировки ПвПугж 400 мм²
- П – Изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- П – Наружный защитный покров в виде брони из плоских оцинкованных стальных проволок.
- уг – Указание на форму брони: «у» – усиленная, «г» – без гидроизоляционного подушки под броней (голый).
- ж – Материал жилы: жила медная, многопроволочная, уплотненная.
- 400 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Магистральные линии в сетях 6, 10, 20, 35 кВ.
- Вводы и выводы на подстанциях и распределительных пунктах.
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия).
- Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) с переходом на кабельную линию.
- Прокладка в грунтах всех категорий, включая грунты с высокой коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов (броня оцинкована).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перемещаться и храниться в горизонтальном положении. Сбрасывание барабанов запрещено.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, отсутствие в траншее острых камней, мусора. Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен футлярами (трубами).
- Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов. Для кабелей 35 кВ 400 мм² он обычно составляет не менее 20D (где D – наружный диаметр кабеля).
- Растягивающее усилие: Монтаж должен производиться с контролем допустимого растягивающего усилия, которое приходится на броню и жилу. Как правило, усилие не должно превышать 50-70 Н/мм² сечения жилы. За жилу тянуть запрещено.
- Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные кабельные муфты (концевые и соединительные), рассчитанные на соответствующее напряжение и сечение. Требуется качественная заделка и герметизация.
- Заземление: Медные экраны и броня кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ для обеспечения безопасности и нормального функционирования защит.
Конструкция кабеля ПвПугж 400 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 400 мм² изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для данного сечения применяется класс уплотнения (компактирования) 1 или 2. Уплотненная жила имеет практически круглую форму за счет специальной скрутки проволок, что улучшает электрические характеристики и обеспечивает более равномерное поле вокруг жилы. Медь обеспечивает высокую проводимость, стойкость к окислению и механическую прочность.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)
Поверх медной жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 15150 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, 10.0 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками (длительно допустимая температура жилы +90°C, перегрузка до +130°C, короткое замыкание до +250°C), низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к термоокислительному старению.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции наносится второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном по жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено силовое поле. Это критически важный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
5. Медный экран (поясная изоляция)
Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных проволок, часто в сочетании с медной лентой. Для кабеля 400 мм² сечение медных проволок экрана обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов утечки и, главное, в качестве нулевого провода при однофазных коротких замыканиях на землю.
6. Разделительный слой
Представляет собой поясную изоляцию (обычно из ПЭТ-ленты или аналогичного материала), которая предотвращает контакт медного экрана с броней и защищает экран от коррозии.
7. Броня
Выполнена из оцинкованных стальных проволок (П), уложенных плоским повивом. Броня типа «уг» (усиленная, голая) не имеет подушки из битума или кабельной пряжи под собой. Ее основное назначение – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов) при прокладке в грунте, в том числе в условиях с высокой вероятностью повреждения грызунами.
8. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, выполняет функцию барьера от влаги и агрессивных сред. ПВХ-пластикат обладает достаточной механической прочностью, стойкостью к ультрафиолету (при открытой прокладке) и не поддерживает горение.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | Наиболее распространено для 400 мм²: 20/35 (также 6/10, 10/20) |
| Сечение основной жилы, мм² | 400 |
| Количество и форма жил | 1 жила, секторная или круглая уплотненная |
| Материал жилы | Медь (Cu), класс 1 или 2 по ГОСТ 22483 |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Макс. температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более | ~0.0440 (зависит от конкретного стандарта) |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | 9000 — 11000 кг (зависит от толщины изоляции и брони) |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных сооружениях, на эстакадах, в воздухе (с учетом ветровой нагрузки). |
Область применения
Кабель ПвПугж 400 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:
Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, а также в условиях постоянного потока воды (водопропускные трубы, дамбы).
Особенности монтажа и прокладки
Прокладка кабеля сечением 400 мм² требует тщательного планирования и соблюдения правил.
Сравнение с аналогами (ПвПг, АПвПугж)
| Марка кабеля | Отличия от ПвПугж | Предпочтительное применение |
|---|---|---|
| ПвПг | Броня из двух стальных оцинкованных лент (ленточная броня). Менее стойка к растягивающим нагрузкам, но более гибкая и легкая. | Трассы без риска значительных растягивающих усилий, где требуется большая гибкость. |
| АПвПугж | Алюминиевая (А) токопроводящая жила. Имеет больший диаметр при том же сечении, меньшую массу и стоимость, но более низкую проводимость и стойкость к окислению в местах контакта. | Проекты с жестким бюджетным ограничением, где допустимо применение алюминия, магистрали большой длины (за счет меньшей массы). |
| ПвБШп | Броня из стальных оцинкованных проволок (Б), защитный шланг из полиэтилена (Шп) вместо ПВХ. Лучшая защита от влаги и химической агрессии. | Агрессивные грунты, болотистая местность, трассы с постоянным обводнением. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной изоляцией (СБ)?
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена не содержит масла, что исключает риск утечек и упрощает монтаж (нет необходимости в сложных маслоподпитывающих устройствах и ограничений по перепаду высот). Он имеет более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C для СБ), меньший вес и габариты, большую стойкость к термоциклированию. Монтаж муфт и концевых заделок проще и быстрее.
2. Почему в маркировке указано «уг» (голый), и нужно ли делать дополнительную защиту брони от коррозии?
Обозначение «г» означает отсутствие традиционной битумной подушки и наружного джута поверх брони. Защиту от коррозии в кабеле ПвПугж выполняет наружная ПВХ-оболочка, которая герметично закрывает броню. Дополнительная антикоррозийная защита не требуется при условии сохранения целостности оболочки. Однако при прокладке в особо агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, кислот, щелочей) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленовых труб или коробов.
3. Какое сечение медного экрана (поясной проволоки) необходимо для кабеля 400 мм² на 35 кВ?
Сечение экрана нормируется стандартами. Для кабелей на напряжение 35 кВ с сечением жилы 400 мм², как правило, применяется экран сечением 25 мм² или 35 мм². Точное значение определяется расчетом токов короткого замыкания на землю в конкретной сети и указывается в технических условиях заказчика. Недостаточное сечение экрана может привести к его перегоранию при КЗ.
4. Можно ли использовать кабель ПвПугж для прокладки в воде?
Нет, кабель ПвПугж не предназначен для длительной прокладки в воде. Хотя ПВХ-оболочка и изоляция XLPE обладают влагостойкостью, конструкция не является герметизированной для работы под постоянным гидростатическим давлением. Для прокладки в водных преградах следует применять специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой, например, ПвП2г или аналоги.
5. Как правильно выбрать между ПвПугж и ПвПг для одного и того же объекта?
Выбор зависит от механических нагрузок на трассе. Броня из плоских проволок (П) обеспечивает высокую стойкость к растяжению, что критично на участках с возможными подвижками грунта, на крутых склонах, при горизонтальном бурении (ГНБ). Ленточная броня (г) лучше защищает от сдавливающих нагрузок и более гибкая. Если трасса не имеет рисков растяжения, а имеет много поворотов, может быть выбран ПвПг. Для стандартных траншейных прокладок часто предпочтение отдается ПвПугж из-за более высокой механической надежности.
6. Каков срок службы кабеля ПвПугж 400 мм²?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок и температур), отсутствии внешних механических повреждений и качественном монтаже аксессуаров.
Заключение
Кабель ПвПугж 400 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего и высокого напряжения до 35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, медной токопроводящей жилы и усиленной проволочной брони, обеспечивает длительную и безотказную работу в сложных условиях, включая прокладку в грунте. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, техническими регламентами и рекомендациями производителей являются залогом энергетической безопасности и стабильности распределительных сетей.