Кабель ПвБПуг 3х300: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБПуг 3х300 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, 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 оцинкованных лент, П – наружный покров (защитный шланг) из полиэтилена, уг – подушка под броню выполнена в виде герметизирующего экрана (из медных лент или проводников) для защиты от продольного распространения влаги. Конструкция 3х300 означает три токопроводящие жилы сечением 300 мм² каждая.

Конструктивные элементы кабеля ПвБПуг 3х300

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

• Токопроводящая жила: Жила сечением 300 мм² выполняется из медных проволок (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Как правило, для такого сечения жила имеет секторную или сегментную форму для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля.
• Экран по жиле: Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
• Экран по изоляции: Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Вместе с экраном по жиле он образует коаксиальную систему, отводящую емкостные токи и обеспечивающую безопасность при касании.
• Медный экран (заземляющий): Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Он предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве заземляющего проводника при повреждениях. Для сечения 300 мм² часто применяется комбинация медных лент и проволок.
• Герметизирующий слой (под буквой «уг»): Ключевой элемент влагозащищенного кабеля. Представляет собой продольную прокладку из водоблокирующих лент или обмотку из медных лент с наложением полимерной ленты с адгезионным покрытием. При контакте с влагой материал разбухает, герметизируя поврежденный участок и предотвращая продольное распространение воды.
• Подушка под броню: Битумная или полимерная лента, предохраняющая нижележащие слои от коррозии и механических повреждений стальной броней.
• Броня: Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
• Наружная оболочка: Изготовлена из полиэтилена (обозначение «П» в марке). Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, влаге, ультрафиолетовому излучению и истиранию, что позволяет прокладывать кабель в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля ПвБПуг 3х300 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ».

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры кабеля ПвБПуг 3х300 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ)
Количество и сечение жил	3 жилы, 300 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная, секторная
Максимальное рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при КЗ, не более 5 с)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0601 Ом/км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	30 кВ (для 8,7/10 кВ) в течение 10 мин.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Допустимый ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C, глубина 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт)	~ 450-470 А (зависит от конкретных условий прокладки)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 12000 — 14000 кг
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком может быть меньше)

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБПуг 3х300 предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью и повышенной влажностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря герметизирующему экрану («уг») он рекомендован для участков с повышенным уровнем грунтовых вод, в болотистой местности, в условиях возможного подтопления кабельных трасс. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория П1.8.2.1.1 по ГОСТ 31565).

• Температура эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
• Прокладка без предварительного подогрева: возможна при температуре не ниже -15°C.
• Допустимые усилия при протяжке: Регламентируются производителем, обычно не более 50 Н/мм² сечения всех жил.

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

Сравнение с традиционным кабелем с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевыми жилами (АВБбШв 3х300) или с кабелем в ПВХ оболочке (ПвБВ) демонстрирует ключевые преимущества ПвБПуг:

Таблица 2. Сравнительный анализ кабелей

Параметр	ПвБПуг 3х300	АВБбШв 3х300
Материал жилы	Медь (выше проводимость, меньше сечение при том же токе)	Алюминий (легче, дешевле)
Тип изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	Бумажная, пропитанная вязким или нестекающим составом
Допустимая температура жилы	+90°C (длительно)	+70°C (для кабелей с вязкой пропиткой)
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	Выше на 20-30% при равных условиях	Ниже из-за более низкой термостойкости
Влагозащита	Высокая, за счет герметизирующего экрана («уг»)	Зависит от целостности оболочки и свинцовой оболочки (если есть)
Монтаж	Проще, допускает большие перепады по высоте трассы, нет ограничений по стеканию пропитки	Ограничения по разности уровней из-за возможности стекания пропитки
Эксплуатация	Не требует сложного обслуживания	Требует мониторинга состояния пропитки
Срок службы	Не менее 30 лет	Не менее 30 лет

Недостатки кабеля ПвБПуг: Более высокая стоимость по сравнению с алюминиевыми аналогами; большая масса и жесткость, усложняющие монтаж; необходимость использования специальных инструментов и термоусаживаемых материалов для монтажа концевых и соединительных муфт; чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвБПуг 3х300 требует соблюдения строгих правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров. При протяжке в кабельных блоках или трубах необходимо использовать кабельную смазку для снижения трения. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты: соединительные и стопорные муфты для СПЭ-кабелей, а также концевые муфты (наружной или внутренней установки). Технология монтажа муфт включает в себя ступенчатую зачистку изоляции с сохранением полупроводящих экранов, их аккуратное удаление, установку экранирующих накладок и последующую изоляцию с помощью термоусаживаемых компонентов или холодноусаживаемых трубок. Качественный монтаж обеспечивает герметичность соединения и равномерное распределение электрического поля.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвБПуг от ПвБШв?

Основное отличие — в конструкции подушки под броней. В кабеле ПвБШв («Шв» — защитный шланг из ПВХ) подушка стандартная, без герметизирующих свойств. В кабеле ПвБПуг («уг» — усиленная герметизация) под броней находится слой водоблокирующих материалов, препятствующих продольному распространению влаги при повреждении оболочки. ПвБПуг рекомендуется для трасс с повышенной влажностью грунта.

Какое сечение заземляющего проводника у кабеля ПвБПуг 3х300?

Согласно ГОСТ 31996-2012, для основных жил сечением 300 мм² сечение заземляющего (нулевого) проводника, если он предусмотрен конструкцией (в 4-жильном кабеле), должно быть 150 мм². Однако в кабеле ПвБПуг 3х300 отдельной четвертой жилы нет. Функцию заземляющего экрана выполняют медные ленты/проволоки экрана. Их сечение нормируется: для кабелей на 6-10 кВ с основными жилами 300 мм² суммарное сечение медных проволок экрана должно быть не менее 25 мм².

Какой допустимый длительный ток для этого кабеля при прокладке в земле?

Точное значение зависит от многих факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее и расстояния между ними. В справочных данных для стандартных условий (глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт, один кабель в траншее) допустимый ток для ПвБПуг 3х300 на 10 кВ составляет примерно 450-470 А. Для точного расчета необходимо использовать методику, изложенную в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 или специализированное программное обеспечение.

Можно ли проложить кабель ПвБПуг 3х300 по воздуху?

Да, можно, но с учетом условий. Полиэтиленовая оболочка устойчива к УФ-излучению, но для длительной прокладки на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с специальным УФ-стабилизированным полиэтиленом или защита в виде гофрированных труб, лотков. Также необходимо обеспечить механическую поддержку (против провисания) и защиту от возможных механических повреждений.

Как маркируются концы кабеля ПвБПуг?

Жилы кабеля маркируются цветовой изоляцией или цифровыми метками. Стандартная расцветка: фаза A — желтый, фаза B — зеленый, фаза C — красный цвет. На наружную оболочку наносят несмываемую маркировку с указанием марки кабеля, сечения, номинального напряжения, года выпуска, длины, названия или логотипа завода-изготовителя.

Каков гарантийный срок эксплуатации кабеля?

Гарантийный срок эксплуатации кабеля ПвБПуг, установленный производителем, обычно составляет 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом расчетный срок службы кабеля при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет.