Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПуг 20 кВ 70 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвПуг на напряжение 20 кВ с сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях среднего класса напряжения. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – броня из плоских стальных оцинкованных проволок, уг – усиленная защитная оболочка (гофрированная лента из стали, покрытая полимером).

Конструкция кабеля ПвПуг 20 кВ 70 мм²

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

• Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал – Al), однопроволочная или многопроволочная, круглой формы, номинальным сечением 70 мм². Соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая достаточную гибкость.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 20 кВ составляет не менее 8.0 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
• Поясная изоляция: Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, наложенный поверх экрана по изоляции.
• Экранирующая обмотка: Выполняется медными проволоками сечением не менее 25 мм² (суммарно) или медной лентой. Предназначена для проведения токов короткого замыкания и обеспечения симметрии электрического поля.
• Разделительный слой: Изготавливается из крепированной бумаги или битумированной стеклопленки. Защищает нижележащие слои от повреждения броней.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент (тип брони «П»), наложенных с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
• Защитный шланг (оболочка): Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная поверх брони. Имеет повышенную толщину (индекс «уг» – усиленная, толстостенная). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету и влаге.

Основные технические и электрические параметры

Параметры регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений 6 кВ и выше).

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля ПвПуг 20 кВ 1х70

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	12/20 (24)
Количество и сечение жил	1 x 70 мм2
Материал жилы	Алюминий (Al)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при КЗ, не более 5 с)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,443 Ом/км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин.	30 кВ
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) *	~220 А (при прокладке в земле, температуре земли +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт)
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Емкость жилы относительно экрана	~0,35 мкФ/км

• Точное значение I_доп зависит от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, наличие теплового моста и т.д.) и должно рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7-го издания и ГОСТ Р МЭК 60287.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвПуг 20 кВ 70 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях 6-10-20 кВ. Основные сферы использования:

• Питающие и распределительные линии от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам (РП, КТП).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) на территории промышленных предприятий.
• Прокладка в земле (траншеях) при наличии условий, требующих усиленной механической защиты (каменистые грунты, риски повреждения, пересечения с дорогами). Броня и усиленная оболочка защищают от механических повреждений и коррозии.
• Участки с повышенной коррозионной активностью грунтов и блуждающими токами.
• Линии в районах с высокой плотностью застройки, где требуется повышенная надежность.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в воде (неплакированная броня подвержена коррозии) и по воздуху на тросах (отсутствуют несущие элементы). Для воздушных линий применяются марки типа СИП или кабели с несущим тросом.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение целесообразно проводить с кабелями в бумажно-масляной изоляцией (СБ, СБл) и с кабелями в пластмассовой изоляцией, но без брони (ПвП).

Таблица 2. Сравнительный анализ кабеля ПвПуг с аналогами

Параметр / Марка кабеля	ПвПуг 20 кВ	СБ 20 кВ (с бумажной изоляцией)	ПвП 20 кВ (без брони)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумага, пропитанная вязким или нестекающим составом	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Механическая защита	Высокая (стальные ленты + усиленная оболочка)	Высокая (стальные ленты + волокнистые материалы)	Низкая (только ПВХ оболочка)
Монтаж	Относительно прост, не требует специальной заделки концов при монтаже муфт (в отличие от бумажных). Допускает вертикальную прокладку.	Сложный, требует специальных навыков для монтажа концевых и соединительных муфт, контроля уровня пропитки. Ограничения по перепаду высот.	Прост, аналогичен ПвПуг, но менее защищен.
Токовая нагрузка	Высокая (допустимая температура +90°C)	Ниже (допустимая температура +70…+80°C в зависимости от типа пропитки)	Высокая (аналогично ПвПуг)
Требования к обслуживанию	Минимальные	Требует мониторинга состояния пропитки и давления в маслонаполненных линиях	Минимальные
Пожарная безопасность	Выше (не распространяет горение при одиночной прокладке)	Ниже (наличие пропиточной массы)	Выше (аналогично ПвПуг)
Стойкость к влаге	Высокая (герметичная конструкция)	Зависит от целостности оболочки и свинцовой оболочки	Высокая, но при повреждении оболочки вода проникнет в конструкцию
Стоимость	Средняя (выше, чем у ПвП, но часто ниже, чем у СБ)	Высокая (дорогие материалы и сложность производства)	Ниже, чем у ПвПуг

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПуг должен производиться в соответствии с проектной документацией, ПУЭ 7-го издания, «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» и инструкциями заводов-изготовителей на кабельную продукцию и муфты.

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
• Подготовка к прокладке: Перед прокладкой необходимо провести входной контроль: визуальный осмотр, проверка целостности оболочки, измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В.
• Прокладка в траншее: Глубина траншеи – не менее 0,7 м до верха кабеля. На дне – подушка из песчаного или просеянного грунта толщиной 100 мм. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель защищают футлярами (трубами). Расстояние между несколькими кабелями 10 кВ и выше – не менее 100 мм. После укладки – засыпка мягким грунтом без камней и укладка сигнальной ленты.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Критически важно соблюдать чистоту, технологию зачистки слоев и обеспечить надежный контакт экранов.
• Заземление: Броня, экранирующие обмотки и металлические элементы муфт подлежат надежному заземлению с двух сторон для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвПуг от ПвБбШп?

Основное отличие – в типе брони. У ПвПуг броня из плоских стальных проволок (П), что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам и точечным ударам. У ПвБбШп броня из двух стальных оцинкованных лент (Б), которая лучше защищает от сдавливания, но менее устойчива к растяжению. Индекс «уг» также указывает на более толстую внешнюю оболочку по сравнению со стандартной у Шп.

Можно ли использовать кабель ПвПуг для прокладки в воде?

Нет, для постоянной прокладки в воде (подводные переходы) кабель ПвПуг не предназначен, так как стальная броня, даже оцинкованная, подвержена коррозии в водной среде. Для таких целей применяют специальные кабели с плакированной (например, алюминиевой лентой) или нержавеющей броней, либо с защитным свинцовым герметизирующим покровом.

Как правильно выбрать сечение 70 мм² для сети 20 кВ?

Выбор сечения – задача проектного расчета. Для кабеля 20 кВ сечение 70 мм² выбирается, исходя из:

• Длительно допустимого тока нагрузки (I_доп) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов.
• Потери напряжения (должна быть в пределах нормы ПУЭ).
• Термической стойкости к токам короткого замыкания.
• Экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).

Сечение 70 мм² является распространенным для фидеров распределительных сетей средней мощности.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?

Поливинилхлоридная оболочка (ПВХ) кабеля ПвПуг обладает стойкостью к большинству видов химической и электрохимической коррозии. Однако в исключительно агрессивных средах (свалки, территории химических комбинатов с высоким содержанием кислот, щелочей, солей) рекомендуется дополнительная защита в виде прокладки в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах с последующей заделкой их торцов.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвПуг 20 кВ, установленный ГОСТ и ТУ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации в рамках допустимых нагрузок и отсутствии внешних механических повреждений.

Заключение

Кабель ПвПуг 20 кВ 70 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, термостойкость) и усиленной бронезащиты, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях в условиях, требующих повышенной механической прочности и коррозионной стойкости. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с нормативной документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта.