Кабель ПвПуг 3-х жильный на напряжение 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПуг – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, в том числе в условиях повышенной влажности. Расшифровка маркировки: П – изоляция из полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной наружной оболочки, г – отсутствие защитного покрова (голый). Цифра «3» указывает на количество токопроводящих жил, «6 кВ» – номинальное напряжение.
Конструкция кабеля ПвПуг 3х6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (сечением до 50 мм²) или многопроволочной (от 70 мм² и выше). Форма жилы – секторная или сегментная, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и эффективно использовать монтажное пространство.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и 250°C в режиме короткого замыкания), механическую прочность и стойкость к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с ним образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция: Накладывается поверх скрученных изолированных жил. Может выполняться в виде полупроводящих или изоляционных лент, служит для фиксации и дополнительного выравнивания поля.
- Экран (металлическая оплетка): Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально, или в виде медной проволоки, наложенной продольно с обязательным наличием дренажной проволоки. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии поля, использование в качестве заземляющего проводника при токах короткого замыкания.
- Разделительный слой: Битумированная бумага или полимерная лента, наложенная поверх экрана для предотвращения адгезии оболочки к экрану и защиты меди от возможного воздействия компонентов оболочки.
- Наружная оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обозначение «Пу» указывает на ее усиленное исполнение (повышенная толщина, механическая прочность). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий (питание мощных электродвигателей, трансформаторов собственных нужд).
- Кабельные линии в составе городских и поселковых электрических сетей.
- Питание насосных станций, горно-обогатительных комбинатов, нефтегазовых объектов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах), где отсутствует риск значительных механических воздействий.
- Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м. Допускается прокладка в трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) на участках с повышенными требованиями.
- Отсутствие брони: Кабель марки «г» (голый) не имеет бронепокрова из стальных лент или проволок. Это делает его легче и гибче, но накладывает ограничения: запрещена прокладка в земле без дополнительной защиты (труб) на участках с риском механических повреждений (например, при раскопках), в болотах, в грунтах с высокой коррозионной активностью.
- Обязательное заземление экранов: Медные экраны всех трех жил на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала, обеспечения нормального режима работы защиты и отвода токов нулевой последовательности.
- Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Качество монтажа муфт является критически важным для надежности всей линии.
- По длительно допустимому току нагрузки (нагрев).
- По потере напряжения (для удаленных потребителей).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования мощности).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ПвПуг 3х6 кВ соответствует требованиям ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартам (МЭК 60502-2).
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Частота | 50 Гц | Рабочая частота переменного тока |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительно допустимая |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров | При монтаже |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение | 15 кВ | Продолжительность 10 мин после прокладки |
Длительно допустимый ток нагрузки (пример для прокладки в земле)
| Сечение жилы, мм² | Ток, А (однокабельная прокладка в траншее) | Ток, А (прокладка в воздухе) |
|---|---|---|
| 3х50 | 205 | 180 |
| 3х70 | 245 | 220 |
| 3х95 | 295 | 265 |
| 3х120 | 340 | 305 |
| 3х150 | 390 | 350 |
| 3х185 | 445 | 400 |
| 3х240 | 515 | 465 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта/воздуха, глубины заложения, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей вплотную. Расчет ведется по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвПуг 3х6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важные особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами (АПвПуг, ПвБШп, ААШв)
Выбор кабельной продукции зависит от условий прокладки и бюджета проекта.
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Конструктивная особенность | Основное применение | Преимущества/Недостатки относительно ПвПуг |
|---|---|---|---|---|
| ПвПуг | Медь/СПЭ | Усиленная ПВХ оболочка, экран, без брони | Прокладка в кабельных сооружениях, земле (при отсутствии мех. риска) | База для сравнения. Легче и дешевле бронированных аналогов. |
| АПвПуг | Алюминий/СПЭ | То же | То же | Дешевле за счет алюминиевой жилы, но имеет больший диаметр при том же токе, требует аккуратного монтажа (хрупкость алюминия). |
| ПвБШп | Медь/СПЭ | Броня из стальных оцинкованных лент, защитный шланг из полиэтилена | Прокладка в земле в любых условиях, включая агрессивные грунты, с высоким риском механических повреждений. | Высокая механическая защита, стойкость к коррозии. Значительно тяжелее, дороже, менее гибкий. |
| ААШв | Алюминий/Бумажная пропитанная | Бумажная изоляция, алюминиевая оболочка, броня, ПВХ шланг | Старые сети, проекты с ограниченным бюджетом. | Ниже стоимость. Серьезные недостатки: ограничение по перепаду высот (стекание пропитки), гигроскопичность изоляции, более низкая допустимая температура (+70°C), пожароопасность. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-масляной?
Изоляция СПЭ обладает значительно более высокими диэлектрическими и механическими характеристиками. Она негигроскопична, что исключает необходимость в герметичных концевых муфтах и ограничений по трассе. Допустимая температура жилы повышена до +90°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению. Кабель проще в монтаже и эксплуатации, не требует сложных систем маслоподпитки.
Почему экраны кабеля нужно заземлять с двух сторон?
Двустороннее заземление экранов (система bonding) обеспечивает путь для протекания токов короткого замыкания на землю, что позволяет корректно работать релейной защите. Также оно выравнивает потенциал экрана, делая его безопасным для прикосновения, и предотвращает возникновение наведенного напряжения на незаземленном конце.
Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 3х6 кВ в земле без труб?
Да, это допускается нормативными документами при условии, что трасса не проходит в зонах с высокой вероятностью механических повреждений (например, под дорогами, в местах будущих раскопок), а грунт не является агрессивным к ПВХ оболочке. Однако для повышения надежности и срока службы линии повсеместно рекомендуется прокладка в защитных трубах (гофротрубах ПНД).
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПуг 6 кВ?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета по следующим критериям:
Основным является расчет по нагреву с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки.
Чем отличается кабель с индексом «Пу» от обычного?
Индекс «Пу» означает «усиленная оболочка». Это достигается за счет увеличения толщины поливинилхлоридной оболочки на одну ступень по сравнению со стандартной, указанной в ГОСТ. Например, если для данного диаметра стандартная толщина 3.0 мм, то у кабеля «Пу» она будет 3.4 мм или более. Это повышает механическую прочность и долговечность кабеля при прокладке в грунтах с твердыми включениями.
Каков срок службы кабеля ПвПуг 6 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных нагрузок, не превышающих допустимых.
Заключение
Кабель ПвПуг 3-х жильный на 6 кВ представляет собой современное, технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества, обусловленные применением изоляции из сшитого полиэтилена, – высокая пропускная способность, надежность, простота монтажа и низкие эксплуатационные расходы – делают его предпочтительным выбором для большинства проектов. Критически важным для реализации этих преимуществ является корректный выбор сечения, соблюдение правил прокладки, качественный монтаж соединительных и концевых муфт, а также правильная организация системы заземления экранов.