Кабель ПвБПуг 35 кВ
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвБПуг 35 кВ: конструкция, характеристики и область применения
Кабель ПвБПуг 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 (или его актуальным редакциям) следующая: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружный покров (защитный шланг) из полиэтилена, уг – исполнение кабеля для прокладки в грунте (усиленная). Данная марка является одной из наиболее востребованных для создания надежных кабельных линий среднего напряжения в условиях агрессивной среды и механических воздействий.
Конструкция кабеля ПвБПуг 35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Как правило, выполняется из медной проволоки (материал — М). Жила может быть однопроволочной (сечением до 240 мм²) или многопроволочной (от 300 мм² и выше), круглой формы. Класс гибкости – 1 или 2. Сечение жилы выбирается исходя из расчетной токовой нагрузки линии.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Изготавливается из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу выдающиеся термомеханические свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), устойчивость к деформациям и тепловым ударам. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (35 кВ).
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг жилы.
- Экран медный (металлический): Выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве проводника тока утечки и тока короткого замыкания. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- Поясная изоляция: Представляет собой обмотку из электротехнической или полимерной ленты. Стабилизирует конструкцию экранов перед наложением брони.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных повивно с зазором. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов, а также от случайных повреждений при прокладке и эксплуатации в грунте. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
- Наружная оболочка: Изготовлена из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка (шланг) поверх брони обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), а также защищает броню от почвенной коррозии. Именно наличие полиэтиленового шланга и брони определяет исполнение «уг» – для прокладки в земле (траншеях).
- Ш – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (с пониженным дымо- и газовыделением, при наличии индекса «LS»).
Основные технические и эксплуатационные характеристики
Кабель ПвБПуг 35 кВ соответствует требованиям ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые на номинальное напряжение 30 и 35 кВ) и технических условий предприятия-изготовителя.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6 / 35 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40,5 |
| Частота, Гц | 50 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (без монтажа при температуре ниже -15°C) |
| Допустимая температура нагрева жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Допустимая температура нагрева жилы при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке | +130°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвБПуг 35 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами, благодаря наличию полиэтиленового шланга поверх брони. Он широко используется для сооружения распределительных сетей 35 кВ, ввода электроэнергии на промышленные предприятия, нефтегазовые объекты, горнодобывающие комплексы, для подключения подстанций и распределительных пунктов. Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях и коллекторах, однако при наличии риска механических повреждений (например, при горизонтальной прокладке по стенам) рекомендуется использование кабелей в негорючей оболочке (ПвБШвнг).
Прокладка в земле требует соблюдения ряда условий: подготовка песчаной подушки на дне траншеи, отсутствие в трассе мусора, камней, устройство защитного кирпичного или бетонного покрытия поверх уложенного кабеля, маркировка трассы сигнальной лентой. Запрещена прокладка в земле, подверженной деформациям (просадки, оползни).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
ПвБПуг 35 кВ является прямым аналогом кабеля АПвБПуг 35 кВ, но с медной токопроводящей жилой. Медные кабели имеют меньшее удельное сопротивление, большую стойкость к коррозии и электродинамическим воздействиям, но большую стоимость по сравнению с алюминиевыми (АПвБПуг). Выбор между медью и алюминием основывается на технико-экономическом расчете.
Важным аналогом является кабель ПвБШвнг(А)-35. Его ключевые отличия:
Кабель ПвБШвнг применяется для прокладки внутри помещений, в кабельных сооружениях, туннелях, на электростанциях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. Кабель ПвБПуг, с его полиэтиленовой оболочкой, для внутренней групповой прокладки не предназначен, так как полиэтилен горюч.
| Марка кабеля | Материал жилы | Особенности оболочки/брони | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| ПвБПуг 35 кВ | Медь | Броня из стальных лент + наружный полиэтиленовый шланг | Прокладка в земле (траншеях), в агрессивных грунтах |
| АПвБПуг 35 кВ | Алюминий | Броня из стальных лент + наружный полиэтиленовый шланг | Прокладка в земле (траншеях), более экономичное решение |
| ПвБШвнг(А)-35 | Медь | Броня из стальных лент + ПВХ шланг пониженной горючести | Прокладка внутри помещений, в кабельных сооружениях, где требуется нераспространение горения |
| ПвПуг 35 кВ | Медь | Без брони, с полиэтиленовым шлангом | Прокладка в земле при отсутствии механических рисков, в кабельных блоках |
Монтаж и оконцевание
Монтаж кабеля ПвБПуг 35 кВ требует специальной подготовки и инструмента. Особое внимание уделяется разделке конца кабеля и установке кабельной арматуры – концевых муфт (КНС) или соединительных муфт (СС). Процесс включает послойное удаление оболочки, брони, экранов и изоляции с точным соблюдением технологических размеров. Оголенный участок изоляции жилы тщательно зачищается и шлифуется. Установка муфт 35 кВ предполагает обязательное экранирование и заземление всех металлических элементов. Медные экраны кабеля должны быть надежно соединены и заземлены с двух сторон. Броня также подлежит заземлению.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвБПуг от ПвБШвнг?
Ключевое отличие – в материале наружного защитного шланга. У ПвБПуг – это полиэтилен (П), стойкий к влаге и химии, но горючий. У ПвБШвнг – это поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (Швнг), который позволяет прокладывать кабель внутри помещений и в коллекторах с требованиями пожарной безопасности. ПвБПуг предназначен в первую очередь для прокладки в грунте.
Можно ли проложить кабель ПвБПуг 35 кВ по воздуху (по эстакаде, по фасаду)?
Прямая прокладка по воздуху на открытом солнце не рекомендуется, так как полиэтиленовая оболочка подвержена разрушению под воздействием ультрафиолетового излучения. Для воздушной прокладки следует использовать кабели с защитой от УФ-излучения (обычно черный ПЭ, стабилизированный к УФ) или применять кабели в ПВХ оболочке (ПвБШвнг), либо использовать лотки с крышками.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвБПуг 35 кВ?
Выбор сечения осуществляется на основе расчета по следующим критериям: допустимая длительная токовая нагрузка (с учетом способа прокладки и температуры грунта), потери напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Основные данные по допустимым токам нагрузки приведены в ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, а также в ГОСТ 31996-2012. Для точного расчета рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение или привлекать проектные организации.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одном канале с кабелями более низкого напряжения?
Да, согласно ПУЭ (п. 2.3.86), при параллельной прокладке кабельных линий до 35 кВ с линиями выше 1 кВ расстояние между ними должно быть не менее 0.25 м. Допускается уменьшение этого расстояния при условии разделения линий огнестойкими перегородками. Также рекомендуется экранирование линий 35 кВ для предотвращения электромагнитного влияния.
Какой срок службы у кабеля ПвБПуг 35 кВ и от чего он зависит?
Номинальный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: коррозионной активности грунта, наличия блуждающих токов, механических нагрузок, температурного режима работы, качества монтажа муфт и соблюдения токовых нагрузок. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Обязательно ли использовать концевые муфты с изоляцией, залитой гелем?
Нет, не обязательно. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ применяются два основных типа муфт: стопорные (заливочные) с изоляционным компаундом (гелем) и термоусаживаемые. Второй тип в настоящее время более распространен благодаря относительной простоте монтажа, надежности и меньшей зависимости от квалификации монтажника. Выбор типа муфты определяется проектом и предпочтениями эксплуатирующей организации.