Кабель ПвБПуг 3х120: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвБПуг 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами сечением 120 мм² в трехжильном исполнении. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружная защитная оболочка из полиэтилена (в данном случае «уг» указывает на усиленную защиту, «г» – голую, без джутовой оплетки поверх брони).

Конструкция кабеля ПвБПуг 3х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, многопроволочная, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля. Номинальное сечение 120 мм² соответствует классу гибкости 1 или 2 (по ГОСТ 22483).
• Экран по жиле: Полупроводящий, выполненный из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 4.5 мм. Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции: Также полупроводящий, выполнен аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле в изоляции.
• Поясная изоляция: Выполнена из медных или медных луженых проволок, либо в виде медной ленты, наложенной поверх экрана по изоляции. Служит для заземления и пропускания токов короткого замыкания.
• Разделительный слой: Как правило, выполнен из поливинилхлоридной или полиэтиленовой ленты, наложенной поверх поясной изоляции для предотвращения коррозии брони.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором, что обеспечивает гибкость и защиту от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Наружная оболочка: Из полиэтилена (индекс «П» в маркировке). Обозначение «уг» указывает на усиленную конструкцию. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным, щелочным) и коррозии, что критически важно для прокладки в земле без дополнительных кабельных каналов.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 (аналогичными ТУ) и международными стандартами (МЭК 60502-2).

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры для ПвБПуг 3х120 на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8.7/15 кВ (17.5 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Количество и сечение жил	3 x 120 мм²	Фазные жилы, нейтраль не предусмотрена
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительно допустимая
Температура при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C	Расчетное значение
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D кабеля	D – наружный диаметр кабеля
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~280-320 А	Зависит от условий прокладки (в земле +25°C, глубина 0.7м)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.153 Ом/км	Для медной многопроволочной жилы
Испытательное переменное напряжение	2.5U0 + 2 кВ в течение 5 мин.	Для кабелей 8.7/15 кВ: ~24 кВ

Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля	Около 55-65 мм
Масса 1 км кабеля	Около 6000-7500 кг
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБПуг 3х120 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с наличием блуждающих токов.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
• Подводные переходы (при условии дополнительной защиты от растяжения).
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий, крупных жилых и коммерческих комплексов.

Условия эксплуатации: Кабель предназначен для работы в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°C до +50°C. Монтаж допускается производить без предварительного подогрева при температуре не ниже -15°C. Допустимая влажность воздуха при эксплуатации – до 98% при температуре до +35°C. Кабель рассчитан на длительный срок службы – не менее 30 лет.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

• Преимущества:
  • Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ изоляцией (АВБбШв). Это позволяет пропускать больший ток нагрузки при тех же условиях.
  • Меньшие потери в изоляции: Сшитый полиэтилен имеет лучшие диэлектрические характеристики.
  • Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря полиэтиленовой оболочке.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
  • Высокая стойкость к тепловым деформациям из-за сшитой молекулярной структуры изоляции.
• Недостатки:
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной или ПВХ изоляцией.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.
  • Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (требуется аккуратность при прокладке).

Особенности монтажа и прокладки

Прокладка кабеля ПвБПуг 3х120 требует соблюдения строгих правил.

• Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. На дне – песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100-150 мм. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм).
• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. При монтаже концевой муфты – согласно инструкции производителя муфт, обычно не менее 12D.
• Защита при прокладке: При пересечении с коммуникациями, дорогами кабель должен быть уложен в защитные трубы (футляры). Насыпь поверх кабеля – сначала мягкий грунт, затем сигнальная лента, после чего траншея засыпается полностью.
• Монтаж муфт: Обязательно применение специализированных кабельных муфт (концевых и соединительных) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Требуется тщательная зачистка, шлифовка изоляции и абсолютная герметизация.
• Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвБПуг и ПвБбШп?

Основное отличие – в материале наружной оболочки. У ПвБПуг оболочка из полиэтилена (П), а у ПвБбШп – из поливинилхлоридного пластиката (Шв). Буква «уг» означает «усиленная защита», а «б» в ПвБбШп указывает на броню из стальных лент. Полиэтиленовая оболочка ПвБПуг более стойка к влаге и химической агрессии, что делает его предпочтительным для прокладки в затопляемых коллекторах или грунтах с высокой коррозионной активностью.

Можно ли использовать кабель ПвБПуг 3х120 для прокладки в воздухе (по фасадам, опорам)?

Да, можно, но с учетом климатических условий. Полиэтиленовая оболочка обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению, но для длительной (десятки лет) прокладки на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с защитным шлангом из полиэтилена, стабилизированного к УФ-излучению, либо применение дополнительных защитных кожухов. Также необходимо обеспечить надежное крепление с учетом значительного веса кабеля.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сетей 10 кВ следует выбирать кабель с номинальным напряжением 8.7/15 кВ (U₀/U). Это связано с тем, что в трехфазной сети 10 кВ напряжение между фазой и землей (U₀) составляет 10/√3 ≈ 5.8 кВ. Использование кабеля на 6/10 кВ (где U₀=6 кВ) является допустимым, но запас по напряжению у кабеля 8.7/15 кВ больше, что повышает надежность и долговечность, особенно в сетях с изолированной нейтралью, где возможно длительное существование перенапряжений.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как его рассчитать?

Допустимый ток короткого замыкания (I_кз) рассчитывается по формуле: I_кз = (S √t) / k, где S – сечение жилы (120 мм²), t – время отключения КЗ (обычно 1-3 сек), k – коэффициент, зависящий от материала жилы и начальной/конечной температур. Для меди при начальной +90°C и конечной +250°C k ≈ 143. Например, для t=1 сек: I_кз = (120 √1) / 143 ≈ 15.7 кА. Фактическое значение должно быть проверено по паспортным данным производителя.

Требуется ли для прокладки ПвБПуг 3х120 в земле дополнительная защита в виде асбоцементных или ПНД лотков?

Прямое требование об обязательном использовании лотков в траншее отсутствует, если грунт не обладает повышенной химической агрессивностью, а риск механических повреждений при последующих раскопках минимален. Однако применение защитных плит, кирпича или лотков является рекомендуемой мерой для повышения безопасности и долговечности кабельной линии, особенно в местах с высокой вероятностью проведения земляных работ в будущем. Сигнальная лента обязательна.

Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля ПвБПуг после прокладки?

Основной метод – измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В. Для кабелей на 10 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм*км (с поправкой на температуру). После монтажа муфт проводится высоковольтное испытание выпрямленным напряжением (постоянным током) величиной 6U₀ (для 8.7/15 кВ это 52 кВ) в течение 15 минут. Также применяются диагностические методы: измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), частичных разрядов, термовизионный контроль муфт и соединений.