Кабель ПвПуг 1х120: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвПуг 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в грунте (в траншеях) и на трассах со сложным рельефом. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной герметизации, г – водоблокирующие элементы (гидрофобный заполнитель), 1 – количество жил, 120 – номинальное сечение токопроводящей жилы, мм².
Конструкция кабеля ПвПуг 1х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и безопасности.
- Токопроводящая жила: Сечением 120 мм², выполняется из медной проволоки по классу 2 (многопроволочная) согласно ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции для кабелей на напряжение 10 кВ составляет 4,0 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наружный экран, также из полупроводящего СПЭ. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция: Выполняется в виде обмотки из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Обеспечивает контакт между экраном по изоляции и медной экранирующей оплеткой.
- Экранирующая оплетка: Выполняется из медных проволок. Предназначена для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при коротком замыкании, а также для механической защиты изоляции.
- Гидрофобный заполнитель: Слой специального геля или компаунда, наносимый под оболочку. Ключевой элемент марки «г» и «Пу». При повреждении внешней оболочки заполнитель препятствует продольному распространению влаги по кабелю.
- Разделительный слой: Как правило, из полимерной ленты, накладываемой поверх заполнителя для предотвращения его адгезии с оболочкой.
- Защитная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает от механических повреждений, агрессивных сред (почв, блуждающих токов) и служит барьером от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8,7/10 (12) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, Um – максимальное рабочее напряжение.
- Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
- Емкость жилы относительно экрана: Приблизительно 0,3-0,4 мкФ/км (точное значение указывается в паспорте).
- √(q / t), где S — сечение, q — удельный тепловой импульс
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП).
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, главные магистрали внутризаводских сетей.
- Городская инфраструктура: Кабельные линии в грунте под улицами, для питания социальных и коммерческих объектов.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: Благодаря стойкости изоляции СПЭ к агрессивным средам.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к влаге: Изоляция СПЭ негигроскопична. В сочетании с гидрофобным заполнителем («г») и усиленной герметизацией («Пу») кабель надежно защищен от проникновения влаги даже при локальных повреждениях оболочки.
- Механическая прочность и гибкость: Конструкция позволяет прокладывать трассы со сложным рельефом.
- Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Устойчивость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл).
- Чувствительность к монтажным повреждениям: Требует высокой квалификации персонала при монтаже муфт и концевых заделок. Некачественная разделка может привести к локальным концентрациям электрического поля и пробою.
- Необходимость специального инструмента для зачистки изоляции и монтажа.
- Для одножильного исполнения: Необходимость учета взаимной компенсации магнитных полей при прокладке, большие потери в стальном экране при неправильной укладке.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель соответствует требованиям ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартам (МЭК 60502-2).
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Расчетные электрические параметры кабеля ПвПуг 1х120 (медь, 10 кВ)
| Параметр | Ед. изм. | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | Ом/км | 0.153 | ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление | Ом/км | ~0.13 | Зависит от взаимного расположения фаз |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) в земле | А | ~350 | При температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) в воздухе | А | ~410 | При температуре воздуха +25°C, горизонтальной прокладке вплотную | Ток короткого замыкания (Iкз), 1 сек | кА | ~12.5 | Расчет по формуле Iкз = S |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвПуг 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Особенности прокладки в траншеях: Кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкой земли без камней или песок. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами. Обязательна сигнальная лента или защитные плиты поверх кабеля перед засыпкой. Для одножильных кабелей критически важно учитывать взаимное расположение фаз для компенсации электромагнитных полей. Рекомендуется треугольная или плоская укладка с перевязкой и соблюдением расстояний, указанных в ПУЭ.
Преимущества и недостатки кабеля ПвПуг 1х120 по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с кабелем АВБбШв 1х120
| Параметр | ПвПуг 1х120 | АВБбШв 1х120 (алюминий, ПВХ изоляция) |
|---|---|---|
| Материал жилы | Медь | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (СПЭ) | Поливинилхлорид (ПВХ) |
| Макс. рабочая температура жилы | +90°C | +70°C | Стойкость к влаге | Очень высокая (за счет заполнителя и СПЭ) | Высокая, но ПВХ гигроскопичен |
| Допустимый ток нагрузки (в земле) | ~350 А | ~215 А |
| Стойкость к короткому замыканию | Выше | Ниже |
| Срок службы | 30 лет и более | 25-30 лет |
| Стоимость | Высокая | Умеренная |
| Основная сфера | Магистральные линии, ответственные объекты, сети 10 кВ | Распределительные сети 0,66/1 кВ, менее ответственные линии 6/10 кВ |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвПуг отличается от ПвПг?
Буква «у» в маркировке ПвПуг указывает на наличие усиленной герметизации. Конструктивно это может быть дополнительный слой алюмополимерной ленты под оболочкой или иное решение, обеспечивающее повышенную защиту от радиального проникновения влаги. Кабель ПвПг имеет стандартную герметизацию только за счет гидрофобного заполнителя.
Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 1х120 в воздухе (по фасадам, в галереях)?
Да, кабель допущен для прокладки в воздухе (открыто, в кабельных сооружениях) при условии защиты от прямых солнечных лучей. ПВХ оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке. Однако необходимо выполнить расчет допустимого тока нагрузки для условий прокладки в воздухе, который может отличаться от тока для прокладки в земле.
Как правильно выбрать сечение экранирующей оплетки для проекта?
Сечение медных проволок экрана (обычно 16, 25 или 35 мм²) выбирается исходя из ожидаемых токов короткого замыкания на землю в сети. Базовое требование ПУЭ: для кабелей 10 кВ сечение экрана должно быть не менее 16 мм² по меди. Для сетей с большими емкостными токами замыкания на землю или на ответственных объектах рекомендуется применение кабеля с сечением экрана 25 мм². Точный расчет должен проводить проектировщик.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?
ПВХ оболочка кабеля стойка к большинству видов агрессивных грунтов (кислотных, щелочных, солончаковых). Однако при наличии блуждающих токов или в особо агрессивных условиях (свалки, территории химкомбинатов) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленового шланга поверх оболочки или прокладка в асбоцементных/ПНД трубах с уплотнением.
Как осуществляется контроль состояния изоляции СПЭ в процессе эксплуатации?
Основным диагностическим методом является измерение частичных разрядов (ЧР) в изоляции. Также проводится измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения. Эти методы позволяют выявить развивающиеся дефекты (включения, каверны, трещины) на ранней стадии.
Почему для соединения и оконцевания кабеля ПвПуг необходимы специальные муфты?
Изоляция из СПЭ обладает очень высокими диэлектрическими характеристиками, и место соединения должно им не уступать. Только специализированные соединительные и концевые муфты для кабелей 8,7/10 кВ с изоляцией СПЭ могут обеспечить необходимое выравнивание электрического поля (за счет внутренних экранов, изоляционных колпачков или гелей), герметичность и механическую прочность. Использование муфт для кабелей с иной изоляцией недопустимо.
Заключение
Кабель ПвПуг 1х120 является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения 6-10 кВ. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность, отличная влагостойкость и длительный срок службы — делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов и магистральных линий, несмотря на более высокую первоначальную стоимость. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от грамотного проектирования (учет токов КЗ, взаимного расположения фаз), квалифицированного монтажа (укладка, монтаж муфт) и проведения регулярной высоковольтной диагностики.