Кабель ПвПуг 240 мм

Кабель ПвПуг 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПуг 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), включая трассы с повышенной влажностью, в туннелях, каналах, шахтах, а также на открытом воздухе. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – экран из полупроводящего полиэтилена, у – герметизация экрана продольной и поперечной водоблокирующими лентами, г – отсутствие защитного покрова (голый). Цифра 240 обозначает номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвПуг 240 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в условиях эксплуатации под напряжением до 35 кВ. Кабель является одножильным, что является ключевым моментом для понимания его монтажа и применения.

Токопроводящая жила: Номинальным сечением 240 мм². Выполняется из медных проволок (как правило, круглой формы) по ГОСТ 22483. Класс жилы – 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 240 мм² жила чаще всего многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения. Для 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 4,5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и отличными диэлектрическими характеристиками.
Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран): Также выполнен в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
Поясная изоляция: В конструкции ПвПуг поверх внешнего полупроводящего экрана накладываются экранирующие медные проволоки (дренажные жилы) и медная лента (или гофрированная медная лента). Их назначение – служить нулевым (заземляющим) экраном, обеспечивать симметрию поля, защищать от внешних электромагнитных воздействий и отводить токи утечки. Медные проволоки также выполняют функцию элемента, воспринимающего механические усилия при коротком замыкании.
Герметизация: Буква «у» в маркировке указывает на наличие гидробарьера. Поверх экрана накладываются водоблокирующие ленты (как правило, на основе полиэфирных нетканых материалов, пропитанных гидрофобным составом). При контакте с влагой материал лент набухает, герметизируя продольные полости в кабеле.
Оболочка: Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный. Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных) и служит дополнительным барьером от влаги. Отсутствие брони (буква «г») делает кабель более гибким и легким по сравнению с бронированными аналогами, но накладывает ограничения на способы прокладки.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами. Ниже приведены ключевые данные для кабеля ПвПуг 240 мм² на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ)
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке	+130°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Сопротивление постоянному току жилы при +20°C, не более (Ом/км)	0,0754 (для медной жилы класса 2)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц (5 мин.) для кабеля 10 кВ	25 кВ
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле, траншее)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (I_доп)	Ток односекундного КЗ, кА
В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,0 К·м/Вт	~ 450-470 А	~ 25-28 кА
В воздухе (в кабельном сооружении) при температуре воздуха +25°C	~ 510-530 А	~ 25-28 кА

Примечание: Точные значения I_доп зависят от конкретных условий прокладки (числа кабелей в траншее, расстояния между ними, реального удельного сопротивления грунта) и должны рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПуг 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 35 кВ. Основные сферы применения:

Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
Устройство вводов от воздушных линий (ВЛ) к подстанциям (КВЛ).
Прокладка в кабельных сооружениях электростанций и подстанций.
Прокладка в туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.

Способы прокладки: Кабель допускается прокладывать в земле (траншеях) при условии низкой коррозионной и механической опасности. Обязательным требованием является устройство песчаной подушки и защитной засыпки (песок, мягкий грунт) с последующей укладкой сигнальной ленты или кирпича. В кабельных сооружениях (тоннелях, каналах) кабель крепится на лотках или конструкциях. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета отсутствия брони и защиты от УФ-излучения (оболочка ПВХ обладает достаточной стойкостью).

Важное замечание: Для прокладки в земле с высокими механическими рисками (например, в местах возможных раскопок), в грунтах с повышенной коррозионной активностью, а также при пересечении с дорогами рекомендуется использовать бронированные аналоги (например, ПвБбШп) или прокладывать кабель ПвПуг в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) или двустенных гофрированных трубах.

Преимущества и недостатки кабеля ПвПуг 240 мм² по сравнению с аналогами

Преимущества:

Высокие диэлектрические и температурные характеристики изоляции СПЭ: По сравнению с бумажно-масляной изоляцией (кабели типа СБ) имеет более высокую допустимую рабочую температуру, не требует сложных систем подпитки маслом, допускает большие перегрузки.
Меньший вес и внешний диаметр: При одинаковом сечении и классе напряжения кабель со СПЭ изоляцией легче и компактнее бумажно-масляного, что упрощает транспортировку и монтаж.
Отсутствие ограничений по перепаду уровней: В отличие от маслонаполненных кабелей, может прокладываться по трассам с любым перепадом высот без риска стекания пропиточного состава.
Герметичность конструкции (индекс «у»): Наличие водоблокирующих лент повышает надежность при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и в условиях возможного частичного затопления кабельных сооружений.
Простота монтажа и соединения: Технология монтажа муфт на кабели со СПЭ изоляцией отработана и менее трудоемка, чем для маслонаполненных кабелей.

Недостатки и ограничения:

Отсутствие брони (индекс «г»): Основной недостаток. Требует осторожности при прокладке в земле и дополнительных защитных мер в условиях риска механических повреждений.
Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо строго соблюдать допустимые радиусы изгиба и не допускать ударов, которые могут повредить экран или изоляцию.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или полиэтилена на низкое напряжение.
Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии, так как любые частицы пыли или влаги на стыкуемой изоляции могут привести к локальным пробоям.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвПуг 240 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей. Ключевые этапы:

Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещается волочение кабеля по земле или острым поверхностям. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был менее 15D.
Подготовка конца кабеля: Послойное удаление оболочки, экранирующих проволок и лент, полупроводящих экранов и изоляции с использованием специального кабельного инструмента. Критически важно делать фаски и обеспечивать плавные переходы.
Установка соединительных или концевых муфт: Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Технология основана на восстановлении трехслойной структуры (полупроводящий экран – изоляция – полупроводящий экран) и обеспечении надежного электрического контакта экранов и заземления.
Заземление: Медные экранирующие проволоки и лента на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.
Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно нормативам. Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 55 кВ постоянного тока в течение 5-10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвПуг отличается от ПвВнг?

Основное отличие – в конструкции экрана и герметизации. ПвВнг имеет экран в виде медной ленты поверх изоляции, без водоблокирующих лент. Индекс «нг» означает нераспространение горения при групповой прокладке. Кабель ПвВнг чаще применяется для прокладки в воздухе (в помещениях, туннелях), где нет риска затопления. ПвПуг имеет экран из полупроводящего полиэтилена, медные проволоки и ленту, а также гидробарьер, что делает его более приспособленным для прокладки в земле и влажных условиях.

Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 240 мм² в земле без защиты?

Технически это допускается при условии низкой коррозионной и механической опасности (проектом должен быть проведен расчет). Однако на практике, учитывая стоимость кабеля и ответственность линий 6-35 кВ, рекомендуется прокладывать его либо в защитных трубах (ПНД) на всем протяжении, либо использовать в местах с повышенным риском (под дорогами, вблизи строительных площадок). Это страхует от повреждений ковшами экскаваторов и другой техники.

Как правильно выбрать между одножильным ПвПуг и трехжильным кабелем?

Выбор определяется схемой электроснабжения и экономическими соображениями. Одножильные кабели (3xПвПуг) применяются, как правило, на напряжениях 20 кВ и выше, а также при больших сечениях (от 240 мм² и более), где монтаж трехжильного кабеля становится чрезвычайно сложным из-за его большого веса и радиуса изгиба. Для сетей 6-10 кВ и сечений до 240-300 мм² часто экономически и технически целесообразнее использовать трехжильный кабель (например, АПвПуг). Он компактнее в траншее, требует меньше земляных работ и муфт для соединения. Окончательное решение принимается на основе технико-экономического расчета.

Каковы требования к заземлению экранов одножильного кабеля ПвПуг?

Экраны одножильных кабелей на напряжение 6-35 кВ должны быть заземлены с обоих концов. Это обусловлено необходимостью обеспечения пути для циркулирующих токов, наводимых в экране электромагнитным полем жилы. Если этого не сделать, наведенное напряжение на экране может достигать опасных значений (сотни вольт). Заземление с двух сторон приводит к появлению циркулирующих токов, которые вызывают дополнительные потери, но это стандартная и безопасная практика. В некоторых случаях, на очень длинных линиях, может применяться поперечное соединение и перекрестное заземление экранов (схема СНЕС) для снижения потерь.

Как определить необходимое сечение кабеля 240 мм² для конкретной нагрузки?

Сечение 240 мм² выбирается не только по току нагрузки. Алгоритм выбора включает:

Расчет по допустимому длительному току (I_доп > I_раб).
Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах нормы, обычно не более 5%).
Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания (сечение должно выдерживать расчетный ток КЗ за время его отключения).
Проверку по экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
Учет способа прокладки и условий окружающей среды (группировка, температура).

Для предварительной оценки: при I_доп ~450-470 А в земле, кабель 240 мм² может передавать мощность около 8-8,5 МВА при напряжении 10 кВ (P = √3·U·I).

Какие муфты используются для кабеля ПвПуг 240 мм²?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Наиболее распространены:

Соединительные муфты (СТП): Для соединения двух отрезков кабеля. Восстанавливают все слои конструкции.
Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Типа КНТп, КВТп (термоусаживаемые) или КНРп, КВРп (холодноусаживаемые). Обеспечивают переход с кабеля на воздушную линию или на шины РУ.
Стопорные муфты: Используются в схемах с поперечной герметизацией для разделения гидробарьеров.

Выбор конкретной марки муфты зависит от производителя кабеля, условий эксплуатации и предпочтений монтажной организации.