Кабель ПвПуг 10 кВ 150 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПуг 10 кВ 150 мм²: полный технический анализ

Кабель марки ПвПуг 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой современную кабельную продукцию для стационарной прокладки в электрических сетях среднего класса напряжения 10 кВ (10000 В) с изолированной нейтралью. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие жестким требованиям современных энергосистем.

Расшифровка маркировки ПвПуг

Маркировка кабеля осуществляется согласно ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) и несет полную информацию о его конструкции:

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого поперечной сшивке).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• П – наличие наружного защитного покрова (брони) в виде двух стальных оцинкованных лент.
• уг – форма исполнения: У – кабель предназначен для прокладки в земле (в траншеях), Г – голый (отсутствует наружный защитный покров поверх брони, что подразумевает использование бронелент в качестве внешнего покрова). Фактически, «уг» указывает на бронированный кабель для прокладки в земле без дополнительных наружных покровов (джут, пропитанная кабельная пряжа).
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 В.
• 150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвПуг 10 кВ 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 150 мм² выполняется, как правило, из медной или алюминиевой проволоки (материал указывается в заказе дополнительно, например, АПвПуг – алюминиевая жила). Для данного сечения жила имеет круглую форму и секторное уплотнение. Уплотнение достигается путем компактирования (прессования) проволок, что придает жиле механическую плотность, уменьшает межпроволочное пространство и, как следствие, общий диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для определенных сечений или многопроволочной (как правило, для 150 мм² – многопроволочная).

2. Экран на жиле (полупроводящей экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности на границе «жила-диэлектрик». Это предотвращает возникновение частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной обработки обычного полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это придает изоляции исключительные свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), стойкость к механическим нагрузкам, влаге и химическим воздействиям. Толщина изоляции строго нормирована стандартами и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5-5,0 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящей экран)

Второй экструдированный слой из полупроводящего материала, накладываемый поверх основной изоляции. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции. Вместе с экраном на жиле он создает идеальное радиальное электрическое поле в толще диэлектрика.

5. Поясная изоляция

Представляет собой обмотку из полупроводящей ленты (чаще всего на основе ткани или нетканого материала), которая накладывается поверх экрана на изоляции. Она служит для дополнительного выравнивания потенциалов и механической защиты экрана.

6. Медная экранирующая оплетка

Выполнена из медных луженых проволок, наложенных спирально с высокой плотностью покрытия (не менее 80%). Ее назначения:

• Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания (при пробое изоляции на оболочку или броню).
• Создание пути для тока утечки и емкостного тока в нормальном режиме.

Сечение этой оплетки нормируется и для кабелей 10 кВ обычно составляет 25 или 35 мм².

7. Подушка под броню

Слой из крепированной бумаги, ПВХ-лент или битумизированных материалов, накладываемый поверх экрана. Предназначен для предотвращения механического повреждения экрана и изоляции острыми кромками бронелент, а также для обеспечения легкого разделения слоев при монтаже концевой разделки.

8. Броня

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, грызунов и других внешних воздействий при прокладке в земле (траншеях). Оцинковка защищает сталь от коррозии.

9. Наружная оболочка

Внешний слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает стойкость к влаге, маслам, солнечному излучению (при хранении), механическим истираниям. Имеет характерный цвет (чаще черный) и наносится методом экструзии.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля ПвПуг 10 кВ 150 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012, ТУ 3522-001-86324349-2014 и другими нормативными документами.

Таблица 1. Ключевые электрические параметры (для медной жилы)

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 (12) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное рабочее
Частота	50 Гц	Стандартная промышленная частота
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Допустимая температура при перегрузке	+130°C	Не более 100 часов в год, 8 часов подряд
Температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность КЗ не более 5 сек.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C	При более низкой температуре требуется подогрев
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.124 Ом/км (медь) 0.206 Ом/км (алюминий)	ГОСТ 22483
Емкость	~0.35-0.40 мкФ/км	Типовое значение
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	Типовое значение

Таблица 2. Механические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Строительная длина	Не менее 250 м (может быть оговорена в заказе)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	18 кВ (для новых кабелей после прокладки)
Допустимая сила тяжения при прокладке	Рассчитывается индивидуально, зависит от способа прокладки и сечения
Масса 1 км кабеля (ориентировочно)	Медь: ~4500-5000 кг/км Алюминий: ~3000-3500 кг/км

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПуг 10 кВ 150 мм² предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов. Благодаря броне и влагостойкой конструкции он не требует устройства лотков или каналов при прокладке в траншеях, но должен быть уложен на подготовленную подушку и засыпан защитным слоем песка/грунта. Также допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. При прокладке в воздухе (по фасадам, на опорах) необходимо учитывать дополнительную механическую нагрузку и УФ-излучение, хотя оболочка из ПВХ обладает определенной стойкостью.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ)

Преимущества ПвПуг:

• Безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и растекания масла при повреждении.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньший радиус изгиба, меньший вес, отсутствие необходимости в сложных масляных муфтах и ограничениях по перепаду высот.
• Высокая перегрузочная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C у бумажно-масляных.
• Ремонтопригодность: Возможность монтажа соединительных и концевых муфт в более короткие сроки.
• Экологичность: Отсутствие масла и свинца в оболочке.

Недостатки / Особенности ПвПуг:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении экрана или изоляции возможно развитие «древесных» разрядов, ведущих к постепенному выходу кабеля из строя.
• Более высокая чувствительность к качеству монтажа муфт: Требует абсолютной чистоты и соблюдения технологии разделки.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с аналогами с алюминиевой жилой и бумажной изоляцией.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПуг требует строгого соблюдения правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При протяжке нельзя превышать допустимое тяговое усилие и радиус изгиба. Для соединения и оконцевания используются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Критически важно обеспечить абсолютную чистоту торца изоляции при монтаже, герметичность соединений и качественный контакт экранов. При прокладке в земле кабель должен быть защищен сигнальной лентой или плитами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвПуг и ПвБШп?

Кабель ПвБШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок (Б) и наружный покров (шланг) из полиэтилена (Шп) вместо ПВХ. Проволочная броня лучше защищает от растягивающих нагрузок (например, на склонах), а полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам. ПвПуг с ленточной броней дешевле и применяется в стандартных грунтовых условиях.

Можно ли проложить кабель ПвПуг 10 кВ в кабельной канализации?

Да, можно. Кабельная канализация (коллектор, тоннель) является одним из рекомендуемых способов прокладки. При этом необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности, использовать нераспространяющие горение исполнения (маркировка «-нг(А)», «-нг(В)» и т.д., если это требуется проектом) и учитывать возможность подтопления.

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: корректности монтажа, отсутствия перегрузок, агрессивности среды, механических повреждений, качества обслуживания (регулярного проведения диагностики).

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой ток оно рассчитано?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества рядом проложенных кабелей и других факторов. Ориентировочно, для кабеля ПвПуг 10 кВ 150 мм² с медной жилой, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, допустимый длительный ток составляет около 350-380 А. Для алюминиевой жилы – около 270-300 А. Точные значения приведены в ПУЭ (гл. 1.3) и справочной литературе.

Требуется ли для кабеля ПвПуг дополнительная защита от грызунов?

Броня из стальных лент сама по себе является хорошей защитой от грызунов. Однако в регионах с высокой активностью крыс или других животных, способных повредить даже сталь, рекомендуется дополнительная защита: прокладка в трубах (ПНД, асбоцементных), использование кабелей с усиленной броней или специальных защитных кожухов.

Какие испытания проводят после прокладки кабеля ПвПуг 10 кВ?

Согласно ПУЭ (гл. 1.8), после монтажа кабельная линия 10 кВ испытывается повышенным выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут (для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена). Также измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Перед включением под напряжение обязательно проводится проверка фазировки линии.

В чем отличие медной и алюминиевой жилы для данного кабеля?

Медная жила имеет меньшее электрическое сопротивление, что дает меньшие потери на нагрев и позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Медь более стойка к коррозии и механическим изгибам. Алюминиевая жила значительно легче и дешевле, но требует большего сечения для той же пропускной способности, более подвержена ползучести в контактных соединениях, что требует применения специальной технологии монтажа (например, болтовых соединений с тарельчатыми шайбами и смазкой). Выбор зависит от экономического расчета и условий проекта.