Кабель ПвПуг 10 кВ 70 мм
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПуг 10 кВ 70 мм²: полный технический анализ
Кабель марки ПвПуг 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в распределительных сетях, на промышленных предприятиях, для питания мощного оборудования и сооружения ответвлений от воздушных линий (ВЛ). Аббревиатура расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной герметизации (медные экраны жил и оболочка из самоспасающегося полиэтилена), г – гибкий (в контексте данной марки – отсутствие бронепокровов, что облегчает монтаж в условиях, не требующих механической защиты).
Конструкция кабеля ПвПуг 10 кВ 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 70 мм² кабель, как правило, выполняется трехжильным.
- Токопроводящая жила: Медная, соответствует классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, номинальным сечением 70 мм². Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.
- Экран на жиле (полупроводящий экран): Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между изоляцией и жилой, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
- Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции на напряжение 10 кВ составляет 3,4 мм (для 8,7/10 кВ). Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к влаге и химическим воздействиям.
- Экран на изоляции (полупроводящий слой): Также выполнен из экструдированного полупроводящего материала. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
- Медный экран (заземляющий): Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки. Сечение экрана нормируется стандартами (обычно не менее 25 мм² для кабелей 10 кВ). Функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, путь для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Разделительный слой: Как правило, представляет собой полиэтилентерефталатную (лавсановую) или поливинилхлоридную ленту, наложенную поверх медного экрана для предотвращения его контакта с оболочкой.
- Наружная оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина оболочки нормирована. Для марки «Пу» под оболочкой из ПВХ находится слой самоспасающегося полиэтилена, обеспечивающий повышенную герметизацию и защиту от влаги. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масло, бензин, щелочи, УФ-излучение) и выполняет функцию барьера от влаги.
- Питание распределительных пунктов и трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ в городских и промышленных сетях.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических воздействий, требующих бронирования. Рекомендуется укладка в защитные трубы (ПНД, ПВХ, асбестоцементные) или лотки.
- Прокладка по стенам зданий и сооружений, внутри помещений.
- Использование для ответвлений от воздушных линий (ВЛ) к подстанциям (кабельные вставки).
Основные технические и электрические характеристики
Характеристики регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ) и ТУ производителя.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 |
| Число и сечение жил, мм² | 3 х 70 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп) | ~205-220 А (зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества кабелей в траншее) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,268 (для медной жилы класса 1) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа, кВ/длительность | 16 кВ / 10 мин. |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | ~4500 кг |
| Наружный диаметр кабеля, приблизительно | ~60-65 мм |
Области применения и способы прокладки
Кабель ПвПуг 10 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: кабель не имеет бронепокрова (обозначение «г»), поэтому его прокладка в земле (траншеях) должна осуществляться с учетом отсутствия риска механических повреждений от сторонних работ, растяжений, вибраций. При высоком уровне таких рисков следует применять бронированные модификации (ПвБбШв, ПвПгБбШв).
Сравнение с кабелями других типов на 10 кВ
| Марка кабеля | Конструктивные особенности | Основные преимущества | Типовые области применения |
|---|---|---|---|
| ПвПуг 10 кВ | Изоляция СПЭ, медный экран, оболочка ПВХ, без брони. | Меньший вес и радиус изгиба, высокая стойкость к влаге (благодаря «Пу»), простота монтажа, высокая пропускная способность. | Кабельные сооружения, траншеи без механических рисков, ответвления от ВЛ. |
| ААБл 10 кВ | Бумажная пропитанная изоляция, алюминиевые жилы, броня из стальных лент, оболочка из ПВХ. | Более низкая стоимость, наличие брони. Ограничение по перепаду высот. | Прокладка в земле (траншеях) с высокими механическими рисками. |
| ПвБбШв 10 кВ | Изоляция СПЭ, броня из стальных оцинкованных лент, защитный шланг из ПВХ. | Высокая механическая защита, сохранение всех преимуществ СПЭ-изоляции. | Прокладка в земле в зонах с высокими механическими нагрузками, в том числе в агрессивных грунтах. |
| ЦСП 10 кВ | Изоляция СПЭ, герметизация свинцовой оболочкой, броня, наружный покров. | Абсолютная радиальная герметизация, максимальная защита от влаги, долгий срок службы. | Подводные переходы, зоны с высокой влажностью грунта, ответственные объекты. |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвПуг требует соблюдения ряда правил. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). При отрицательных температурах кабель требует предварительного прогрева. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов. Для соединения и оконцевания используются специализированные кабельные муфты (соединительные и концевые) на 10 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с СПЭ-изоляцией. Технология монтажа муфт включает следующие ключевые этапы: ступенчатая зачистка изоляции с сохранением полупроводящих слоев, монтаж термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, обеспечение надежного электрического контакта жил и экранов, герметизация. Экраны кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвПуг от ПвПг?
Буква «у» в маркировке ПвПуг указывает на наличие усиленной герметизации. Конструктивно это означает, что под наружной ПВХ-оболочкой находится дополнительный слой из самоспасающегося полиэтилена, который при нагреве (например, от перегрузки) «затягивает» возможные микротрещины, обеспечивая более высокий уровень защиты от влаги и коррозии. В кабеле ПвПг такого слоя нет.
Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 10 кВ 70 мм² в земле (траншее) напрямую, без труб?
Технически такая прокладка возможна, но не рекомендуется без дополнительной защиты. Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при последующих земляных работах, давлении грунта, активности грызунов. Стандартная практика – прокладка в трубах (ПНД, ПВХ) или защитных коробах, что позволяет в будущем заменять кабель без вскрытия грунта и обеспечивает дополнительную механическую защиту.
Какой допустимый ток нагрузки для данного кабеля при прокладке в земле?
Точное значение допустимого тока (Iдоп) зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, количества работающих рядом кабелей, температуры окружающей среды. Для ориентировочной оценки можно использовать значение 205-220 А при прокладке одиночного кабеля в траншее на глубине 0,7-1,0 м в грунте с нормальным тепловым сопротивлением. Для точного расчета необходимо руководствоваться ПУЭ (глава 1.3) или использовать специализированные расчетные программы.
Требуется ли дополнительная защита от грызунов при прокладке в земле?
Да, требуется. ПВХ-оболочка может быть повреждена грызунами. В зонах, где такая опасность существует, необходимо применять защитные меры: прокладку в трубах (предпочтительно в твердых ПНД или стальных), в кирпичных или бетонных лотках, либо использовать специальные бронированные модификации кабеля (ПвБбШв).
Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?
Сечение медного экрана кабеля нормировано и указывается в ТУ. Для кабеля 10 кВ 70 мм² оно обычно составляет не менее 25 мм². Этого достаточно для выполнения функций защитного экрана. При монтаже необходимо обеспечить надежный электрический контакт между экранами соединяемых отрезков кабеля и их качественное заземление с двух сторон. Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к экрану, должно быть не менее сечения самого экрана.
Каков срок службы кабеля ПвПуг 10 кВ?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть значительно больше. Ключевыми факторами, сокращающими ресурс, являются: длительные перегрузки, приводящие к термическому старению изоляции; повреждения оболочки и проникновение влаги; неквалифицированный монтаж муфт; воздействие химически агрессивных сред.
В чем главное преимущество СПЭ-изоляции перед бумажно-пропитанной (БПИ)?
Преимущества СПЭ (сшитого полиэтилена) многочисленны: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для БПИ), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению; отсутствие ограничений по перепаду высот (в БПИ-кабелях есть риск стекания пропитки); меньший вес и радиус изгиба; высокая стойкость к влаге (после повреждения оболочки БПИ-кабель быстро теряет свойства); экологическая безопасность; возможность изготовления больших строительных длин.