Кабель ПвПуг 10 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПуг 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – броня из плоских стальных оцинкованных проволок, уг – усиленная конструкция с защитным покровом (геошвом). Данный кабель является одним из наиболее востребованных для строительства магистральных и распределительных сетей среднего напряжения в условиях сложного рельефа и грунтов.
Конструкция кабеля ПвПуг 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, секторной или круглой формы. Класс 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечения жил стандартизированы: от 50 до 800 мм² для алюминия и от 35 до 800 мм² для меди.
- Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для 10 кВ составляет 4,5 мм (по ГОСТ 15150). Материал обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и перегрузкам, сохраняет свойства в диапазоне от -50°C до +50°C при эксплуатации.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран): Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
- Поясная изоляция: Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного слоя. Объединяет экраны всех фаз.
- Нулевая жила (заземления): Присутствует в четырехжильных кабелях. Располагается в центре или по заполнителю. Предназначена для заземления экранов и служит в качестве защитного нуля.
- Заполнитель: Изготавливается из ПВХ-пластиката или невулканизированной резиновой смеси. Придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
- Разделительный слой: Изготавливается из битумированной бумаги, крепированной бумаги или синтетических лент. Защищает оболочку от повреждения броней.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных проволок прямоугольного (плоского) сечения, наложенных встречной спиральной обмоткой. Обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям, в том числе к растяжению и сдавливанию.
- Защитный покров (геошов, «уг»): Внешний слой из битумного состава, поверх которого накладывается слой полимерной ленты с крупнозернистой посыпкой (песок, слюда). Защищает броню от коррозии и значительно снижает трение при протяжке в блоках или грунте.
- Оболочка: Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная поверх защитного покрова. Выполняет функцию защиты от влаги и агрессивных сред.
- Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью и каменистые почвы, в туннелях, каналах, блоках, шахтах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Усиленная конструкция с броней и геошвом позволяет осуществлять протяжку в трубах ГНБ (горизонтальное бурение).
- Допустимое растягивающее усилие: Определяется сечением жил и материалом. Для алюминиевых жил сечением 3х240 мм² допустимое усилие составляет примерно 20 кН. Усилие на броню не должно превышать 40% от разрывного усилия бронепроволок.
- Стойкость к внешним воздействиям: Категории размещения по ГОСТ 15150: 1, 2, 3, 4 и 5. Исполнение УХЛ и Т, климатические version УХЛ1 и Т1.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Срок хранения на открытом воздухе под навесом – до 2 лет.
- Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Раскатка с барабана осуществляется с применением кабельных роликов, исключающих касание о землю и резкие изгибы.
- Прокладка: При подземной прокладке в траншее необходима песчаная подушка толщиной не менее 10 см. Глубина прокладки – 0,7-1,0 м от планировочной отметки. При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм. При протяжке методом ГНБ обязательно использование специальной смазки и контроль за усилием тяжения.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ (сшитого полиэтилена) на 10 кВ. Критически важным является качественная заделка экранов и их надежное заземление с двух сторон. Изоляция жил зачищается только специальным инструментом для предотвращения повреждения полупроводящих слоев.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением величиной 4U0 (34,8 кВ) в течение 15 минут.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвПуг 10 кВ рассчитан на длительную работу в широком диапазоне условий.
Электрические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 8,7/10 (12) кВ |
| Максимально допустимая длительная температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Допустимая температура жилы при перегрузке | +130°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
Механические и климатические параметры
Область применения и преимущества перед аналогами
Кабель ПвПуг 10 кВ применяется для создания распределительных сетей 6-10 кВ в городской инфраструктуре, на промышленных предприятиях, в схемах электроснабжения нефтегазовых месторождений, портов, аэропортов. Его ключевое преимущество – сочетание современных изоляционных материалов (СПЭ) с усиленной механической защитой.
Сравнение с кабелями марок ПвБШв и АПвБШв
| Параметр | ПвПуг | ПвБШв / АПвБШв |
|---|---|---|
| Тип брони | Плоские стальные проволоки | Стальные оцинкованные ленты |
| Стойкость к растяжению | Высокая (можно протягивать в трубах ГНБ) | Умеренная (предназначена в основном для стационарной прокладки) |
| Защитный покров | Геошов (битум + посыпка) | Бронепокров из ПВХ-пластиката |
| Коэффициент трения при протяжке | Снижен за счет геошва | Выше |
| Стойкость к продавливанию | Очень высокая | Высокая |
| Сфера применения | Сложные трассы, ГНБ, каменистые грунты | Стандартные траншеи, туннели, кабельные сооружения |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвПуг требует соблюдения строгих правил для сохранения его характеристик.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля ПвПуг от ПвБШв?
Основное отличие – в конструкции брони и защитного покрова. ПвПуг имеет броню из плоских проволок и геошов, что обеспечивает повышенную стойкость к растяжению и возможность бестраншейной прокладки (ГНБ). ПвБШв с ленточной броней предназначен для прокладки в траншеях без значительных растягивающих нагрузок.
Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 10 кВ в воде?
Нет, напрямую в воде прокладка не допускается. Несмотря на герметичную конструкцию, кабель не является подводным. Для прокладки по дну водоемов или в условиях постоянного затопления необходимо использовать кабели специального исполнения, например, с алюминиевой герметичной оболочкой.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПуг 10 кВ?
Выбор сечения производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта, количества работающих параллельных кабелей, а также по условиям термической стойкости при коротком замыкании и потере напряжения. Рекомендуется использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3) или проводить расчет в специализированном ПО.
Обязательно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.97). Экраны (металлические оболочки, броня) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы. В четырехжильных кабелях для этого используется нулевая жила.
Какой срок службы у кабеля ПвПуг 10 кВ?
Номинальный срок службы при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется в первую очередь отсутствием внешних механических повреждений и перегрузок по току.
Что означает маркировка «ож» в дополнение к ПвПуг?
Маркировка «ож» (например, ПвПуг-ож) указывает на то, что токопроводящая жила кабеля является однопроволочной (монолитной). Это характерно для сечений до 630 мм² (для меди) и до 1000 мм² (для алюминия) по ГОСТ 22483. Для гибких жил используется обозначение «мн» (многопроволочная).
Заключение
Кабель ПвПуг 10 кВ представляет собой современное, надежное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (малые диэлектрические потери, высокая допустимая температура, стойкость к тепловым ударам) с усиленной броней и защитным геошвом, делает его предпочтительным выбором для сложных трасс, включая прокладку методом горизонтального бурения. Корректный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и правил эксплуатации гарантируют длительную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.