Кабель ПвПугж 1-х жильный 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПугж 1х… 6 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (и более ранним нормативным документам) является ключом к пониманию его конструкции: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наличие экрана из медных проволок (повив), уг – форма жилы (округлая), ж – жила однопроволочная (жесткая). Цифра «1» указывает на количество жил, а «6 кВ» – на номинальное напряжение.

Конструкция кабеля ПвПугж 1х… 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и безопасность в условиях высокого напряжения.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, обозначение в маркировке «ож» отсутствует, но подразумевается по умолчанию для однопроволочной). Имеет круглую (уг) форму. Сечение жилы нормируется согласно ГОСТ 22483-2012 и может варьироваться, например, от 50 до 800 мм² и более, в зависимости от типоразмера. Жила является однопроволочной (ж), что определяет ее относительную жесткость и ограничивает минимальный допустимый радиус изгиба при прокладке.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронного разряда), которые разрушают изоляцию.
• Изоляция. Основной диэлектрический барьер кабеля. Выполняется из сшитого полиэтилена (П). Технология сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция рассчитана на длительную работу при температуре жилы до +90°C и в аварийном режиме (не более 8 часов в году) – до +130°C. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой). Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя. Совместно с экраном по жиле создает идеально гладкое цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции, что является принципиальным отличием и преимуществом кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Экран медный. Состоит из двух элементов: медной ленты (фольги) в виде спиральной обмотки и повива из медных проволок малого сечения (П). Этот слой выполняет несколько функций: является нулевым (заземляемым) потенциалом в сети, обеспечивает симметрию электрического поля, защищает от внешних электромагнитных помех, а также служит элементом системы защиты от короткого замыкания (путь для тока КЗ).
• Поясная изоляция. Выполняется из слоя электроизоляционной ленты (например, из полиэтилентерефталата). Ее задача – отделить медный экран от оболочки и предотвратить возможное повреждение проволок экрана.
• Оболочка. Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (в). Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных), влаги и обеспечивает необходимую пожарную безопасность (распространение горения у кабелей без индекса «нг» не регламентируется). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Эксплуатационные параметры кабеля ПвПугж регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности» и техническими условиями производителей.

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля ПвПугж 1х… 6 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/6 (7,2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, Um – максимальное длительно допустимое.
Частота	50 Гц
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах, на открытом воздухе, в земле, каналах, тоннелях и т.д.)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (температура окружающей среды)
Допустимая температура жилы	Длительно: +90°C. В режиме перегрузки (до 8 ч): +130°C. В режиме короткого замыкания (до 5 с): +250°C.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с однопроволочной жилой. Это важное ограничение, связанное с жесткостью жилы.
Строительная длина	Не менее 150-200 м (оговаривается с производителем).
Срок службы	Не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПугж 1х… 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питающие и распределительные линии в сетях 6 кВ промышленных предприятий (шахты, рудники, заводы, нефтехимические комплексы).
• Соединение ячеек распределительных устройств (КРУ, КСО) с силовыми трансформаторами.
• Питание мощного электропривода (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок, кроме указанных в ГОСТ. Требуется защита от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента).

Важное замечание: Для одножильных кабелей на напряжение 6 кВ и выше критически важным является правильное взаимное расположение фаз (жил) при прокладке для минимизации потерь и несимметрии. При прокладке в земле рекомендуется треугольное или плоское расположение с фиксированным расстоянием между кабелями. При большой длине линии и значительных токах необходимо учитывать явление наведения напряжения на экраны и обеспечивать их попеременное перекрестное соединение и заземление с двух сторон для прерывания циркулирующих токов.

Отличия от аналогов и смежные марки кабелей

Понимание отличий ПвПугж от других марок позволяет сделать корректный выбор продукции под конкретные задачи.

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвПугж с аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия	Предпочтительная область применения
ПвПугж	Одножильный, с однопроволочной (жесткой) жилой, с медным экраном из проволок.	Линии с жесткой фиксацией, где не требуется частая перекладка, для сетей 6 кВ.
ПвПгж	Отсутствует повив из медных проволок (буква «П» после «в»). Экран выполнен только из медной ленты. Меньшая стойкость к токам КЗ.	Линии с умеренными требованиями к току КЗ, где упрощен монтаж концевых муфт.
ПвВгж	Экран выполнен только из медной ленты (обозначение «В»), без проволок. Оболочка из ПВХ.	Аналогично ПвПгж, но с иной исторической маркировкой. Требует проверки по актуальным стандартам.
АПвПугж	Токопроводящая жила из алюминия (А). Легче и дешевле медного аналога, но имеет больший диаметр при том же сечении и меньшую стойкость к механическим повторным изгибам.	Бюджетные проекты при условии обеспечения достаточного сечения и соблюдения правил монтажа алюминия.
ПвБбШп	Броня из двух стальных оцинкованных лент (Бб), защитный шланг из полиэтилена (Шп). Отсутствует медный экран-повив.	Прокладка в земле (траншеях) в условиях с высоким риском механических повреждений.

Требования к монтажу и оконцеванию

Монтаж кабеля ПвПугж требует специальной подготовки и использования квалифицированного персонала. Основные этапы:

• Раскатка. Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, не допуская трения кабеля о землю, растяжения и превышения минимального радиуса изгиба.
• Подготовка концов. Послойная разделка конца кабеля для установки концевых или соединительных муфт. Требуется высокая точность и чистота для обеспечения качественной электрической контактной системы и герметизации.
• Монтаж муфт. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Критически важно обеспечить плавный градиент электрического поля в зоне оконцевания изоляции с помощью полупроводящих и изоляционных трубок, а также надежное электрическое соединение медного экрана (повива) и его заземление.
• Заземление экранов. Схема заземления экранов одножильных кабелей (одностороннее, двустороннее, попеременное перекрестное) должна быть определена проектом в зависимости от длины линии и величины токов нагрузки для предотвращения чрезмерных потерь и нагрева.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПугж и ПвВгж на 6 кВ?

Основное отличие заключается в конструкции экрана. В кабеле ПвПугж экран включает в себя повив из медных проволок (обозначение «П»), что обеспечивает высокую стойкость к токам короткого замыкания и механическую прочность экрана. В кабеле ПвВгж экран выполнен, как правило, только из медной ленты (обозначение «В»), что делает его более уязвимым к механическим воздействиям и токам КЗ. Выбор зависит от расчетных токов КЗ и условий монтажа.

Можно ли прокладывать одножильный кабель ПвПугж 6 кВ в земле (траншее)?

Да, можно, но с соблюдением ряда условий: прокладка должна осуществляться в траншее с песчаной подсыпкой и защитным покрытием (кирпич, плиты), без натяжения, с соблюдением допустимого радиуса изгиба. Крайне важно правильно расположить кабели разных фаз (треугольником или в одной плоскости с заданным расстоянием) и предусмотреть схему заземления их экранов для компенсации наведенных токов. При высоком уровне грунтовых вод или агрессивных почвах рекомендуется прокладка в трубах или каналах.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПугж?

Выбор сечения является инженерным расчетом и должен выполняться по следующим критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды); 2) По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ); 3) По термической стойкости к току короткого замыкания; 4) По экономической плотности тока (для проектов с большим количеством кабелей). Исходными данными являются мощность нагрузки, cos φ, длина линии, схема питания, условия прокладки и данные о токах КЗ в точке подключения.

Обязательно ли использовать концевые муфты при подключении кабеля ПвПугж к оборудованию КРУ?

Да, обязательно. Открытый срез кабеля с неэкранированной изоляцией приведет к искажению электрического поля, коронированию, пробою и выходу кабеля из строя. Концевая кабельная муфта (КВМ) обеспечивает плавный градиент электрического поля, герметизирует торец кабеля, обеспечивает надежный контакт жилы и заземление экрана, а также служит для механического крепления кабеля к конструкции шкафа КРУ.

Что означает буква «уг» в маркировке и важно ли это?

Буква «уг» означает, что токопроводящая жила имеет округлую форму. Это важно для формирования концентрического электрического поля внутри изоляции, которое является идеальным для кабелей высокого напряжения. Для кабелей на 6 кВ это стандартное и обязательное требование. Альтернативой могла бы быть секторная форма (для многожильных кабелей), которая применяется для экономии материалов, но ухудшает электрические характеристики на высоком напряжении.

Каковы главные преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) по сравнению со старыми бумажно-масляными кабелями?

Преимущества СПЭ-изоляции (кабель ПвПугж) перед бумажно-масляной (кабель ЦСБ): 1) Отсутствие масла, что исключает риск утечек и упрощает монтаж; 2) Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C); 3) Меньший вес и наружный диаметр; 4) Большая допустимая разность уровней при прокладке; 5) Более высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам; 6) Упрощение процедур монтажа муфт и обслуживания.