Кабель ПвБПуг 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвБПуг 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с медными жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных лент, П – наружный защитный покров (подушка) в виде пластмассовой ленты, уг – подушка наложена с герметизирующим водоблокирующим слоем. Сечение 240 мм² является одним из наиболее востребованных для магистральных и распределительных сетей среднего напряжения.
Конструкция кабеля ПвБПуг 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная (как правило, секторной или сегментной формы для кабелей на напряжение от 6 кВ), номинальным сечением 240 мм². Класс гибкости 1 или 2. Жила соответствует ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий экструдированный слой, накладываемый непосредственно на изоляцию. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина зависит от класса напряжения: для 10 кВ обычно 4.5 мм. Материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- Экран по изоляции (заземляющий экран): Полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или лакированной медной ленты. Предназначен для создания равномерного потенциала на поверхности изоляции.
- Поясная изоляция: Изготавливается из электропроводящей бумаги или полимерной ленты.
- Нулевая жила (заземляющий проводник): Может присутствовать в виде отдельной жилы меньшего сечения (обычно 120 мм²) с изоляцией из ПВХ, расположенной поверх поясной изоляции. Предназначена для заземления экранов.
- Разделительный слой (подушка): Изготавливается из крепированной бумаги, ПЭТ или полимерных лент. Защищает нижележащие слои от повреждения броней.
- Герметизирующий слой (в индексе «уг»): Наносится поверх подушки. Представляет собой водоблокирующую ленту или компаунд, препятствующий продольному распространению влаги в случае повреждения оболочки.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
- Наружная оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина нормирована. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к внешним воздействиям (УФ-излучение, масла, агрессивные среды). Цвет обычно черный.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке.
- Меньшая масса и наружный диаметр.
- Проще монтаж (не требуется спецарматура для герметизации концов).
- Большая стойкость к термическим перегрузкам.
- Более высокий класс напряжения (до 35 кВ).
- Лучшие диэлектрические и температурные характеристики.
- Более высокая стоимость по сравнению с СБ на низкие напряжения.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (требуется аккуратность).
- Необходимость использования специальных муфт и оконечных заделок для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ».
Таблица 1. Электрические и механические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля 240 мм² на 10 кВ | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8.7/10, 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0754 | Для медной жилы класса 2 |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~350-420 | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе) |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 (для 10 кВ) | Продолжительность 10 мин. |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные для 10 кВ)
| Количество жил | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 1×240 | ~40-45 | ~3500-4000 |
| 3×240 | ~65-75 | ~9000-11000 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвБПуг 240 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Бронирование делает его стойким к механическим повреждениям при прокладке без протяжных механизмов и в процессе эксплуатации (сдвиги грунта, давление). Индекс «уг» позволяет прокладывать кабель в грунтах с повышенной влажностью и в условиях возможного затопления кабельных трасс, так как водоблокирующий слой локализует попадание влаги.
Основные объекты применения: магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ, вводы на подстанции и ГРУ, питание мощных промышленных потребителей (насосные станции, заводские цеха), инфраструктура ЖКХ, объекты добывающей промышленности.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ):
Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляции (ВВГ):
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Прокладка кабеля ПвБПуг 240 мм² требует соблюдения норм ПУЭ и СП. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров. При отрицательных температурах требуется предварительный прогрев. Для соединения и ответвления используются специальные соединительные и стопорные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Концы кабеля должны быть заделаны в концевые заделки (полимерные или эпоксидные). Обязательным требованием является заземление брони и экранов с двух сторон.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвБПуг от ПвБШп?
Основное отличие в конструкции брони и защитного покрова. У ПвБШп броня сделана из стальных оцинкованных проволок (Ш – «шланг защитный»), а защитный покров в виде выпрессованного полиэтиленового шланга (п). Кабель ПвБШп более гибкий и стойкий к растягивающим нагрузкам, но, как правило, дороже. ПвБПуг с ленточной броней более стоек к продавливающим нагрузкам.
Можно ли прокладывать ПвБПуг 240 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Однако необходимо учитывать, что ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолету. При длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с защитным покровом из светостабилизированного полиэтилена (индекс «п» вместо «в» в маркировке) или применение дополнительных защитных кожухов.
Что означает индекс «уг» и насколько он важен?
Индекс «уг» означает «упрочненная герметизация» – наличие под броней водоблокирующих (гидрофобных) материалов. Это критически важно при прокладке в местах с высоким уровнем грунтовых вод, в заболоченной местности или при риске затопления кабельных каналов. Слой предотвращает продольную миграцию влаги вдоль кабеля, локализуя повреждение.
Какой токовой нагрузки можно ожидать от кабеля 3×240 мм² на 10 кВ?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки. Примерные значения: при прокладке в земле (в траншее, грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт) – около 350-370 А; при прокладке в воздухе – 380-420 А. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).
Требуется ли для монтажа концевых муфт на ПвБПуг снятие полупроводящих слоев?
Да, это обязательная и самая ответственная операция. С помощью специального инструмента (струбцины, ножи) необходимо аккуратно удалить экран по изоляции и полупроводящий слой на жиле на длину, указанную в инструкции к муфте. Качество зачистки напрямую влияет на электрическую прочность соединения.
Заключение
Кабель ПвБПуг 240 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной ленточной брони и герметизирующего слоя, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в широком диапазоне условий, включая прокладку в земле и во влажных средах. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований являются залогом экономичной и безопасной эксплуатации энергетических объектов.