Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПуг 35 кВ 95 мм²: конструкция, характеристики и применение

Кабель марки ПвПуг 35 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 95 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают надежную работу в протяженных кабельных линиях, в том числе в условиях сложного рельефа и значительных перепадов высот.

Расшифровка маркировки и область применения

Маркировка ПвПуг расшифровывается следующим образом:

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 31996-2012, где «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• в – наличие внешней оболочки из поливинилхлоридного пластиката.
• П – наличие экрана в виде медной ленты поверх изолированных жил.
• уг – модификация конструкции для укладки в грунт, подразумевающая герметизацию продольных и поперечных швов экранирующих лент для защиты от проникновения влаги.

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая трассы с неограниченной разностью уровней, в кабельных каналах, туннелях, шахтах и коллекторах, при условии отсутствия растягивающих усилий. Благодаря герметизированному экрану, он эффективно противостоит продольному распространению влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.

Конструкция кабеля ПвПуг 35 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя ряд ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 95 мм² изготавливается из медных проволок (класс 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения и напряжения она выполняется секторной или круглой формы, многопроволочной. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.

2. Экранирование жилы

Поверх жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и микроразрядов, которые могут разрушить основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Изоляция жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) номинальной толщиной, регламентированной стандартами (например, 10,5 мм для 35 кВ). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к тепловому старению.

4. Экран на изоляции

Поверх изоляции каждой фазы накладывается экран, состоящий из двух элементов:

• Полупроводящая лента или экструдированный слой, обеспечивающий плотный контакт с изоляцией.
• Медная лента или оплетка из медных проволок, выполняющая функцию проводящего экрана. В кабелях марки «уг» медные ленты имеют герметизированные продольные и поперечные швы, что является ключевой особенностью конструкции.

Экран предназначен для создания равномерного электрического поля, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при касании оболочки в случае короткого замыкания.

5. Поясная изоляция и заполнение

Скрученные изолированные и экранированные жилы вместе заполняются промежутки между ними для придания кабелю круглой формы. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из электроизоляционных лент или экструдированного полиэтилена.

6. Бронепокров и наружная оболочка

Для защиты от механических повреждений при прокладке в грунте кабель имеет бронепокров из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Поверх брони накладывается наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), стойкого к агрессивным средам, влаге и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и более ранним ГОСТ 16442-80 (для кабелей на напряжение 6-35 кВ), а также техническими условиями производителей.

Таблица 1. Основные параметры кабеля ПвПуг 35 кВ 1х95/?

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20,6 / 35
Количество и сечение жил	3 жилы, 95 мм² каждая
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с)	+250°C
Допустимая температура нагрева жил при перегрузке	+130°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, продолжительность 10 мин.	65 кВ
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,193 (для медной жилы)

Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (примерные значения для прокладки в земле)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечания
В земле (траншее), глубина 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, температура грунта +15°C	~250 — 280 А	Точное значение зависит от конкретных условий (число кабелей в траншее, расстояние между ними, свойства грунта).
В воздухе (в кабельном канале, туннеле), температура воздуха +25°C	~270 — 300 А	Зависит от взаимного расположения кабелей и условий теплоотвода.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ПвПуг 35 кВ 95 мм² требует соблюдения ряда строгих правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора, выполнена подсыпка и утрамбовка песчаной подушки толщиной не менее 10 см.
• Укладка: Кабель раскатывается с барабана с помощью механизмов, не допускающих его повреждения. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева в теплом помещении в течение 24 часов и более.
• Защита: После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней, на глубине 30-40 см от планировочной отметки укладывается сигнальная лента, после чего траншея засыпается полностью.
• Концевые заделки: Обязательно применение специальных концевых муфт (КНС) на 35 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Они обеспечивают плавный градиент электрического поля и герметизацию торца кабеля.
• Соединение: Для сращивания отрезков кабеля применяются соединительные муфты (СС). Все работы по монтажу муфт должны проводиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и в условиях чистоты.

Сравнение с аналогами и выбор

Кабель ПвПуг является прямым развитием и модернизацией кабелей марок АПвВг, АПвПг. Ключевые отличия и преимущества:

• По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, СЦ): ПвПуг не имеет риска течи пропиточного состава, допускает большие перепады уровней прокладки, имеет меньший вес и диаметр, более прост в монтаже и эксплуатации. Не требует сложных систем маслоподпитки.
• По сравнению с кабелями АПвВг/АПвПг: Маркировка «уг» указывает на гарантированную герметизацию экрана, что повышает надежность при прокладке в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления. Это основное эксплуатационное отличие.
• По сравнению с кабелями в полиэтиленовой оболочке (ПвПу): ПВХ-оболочка (индекс «в» в маркировке) обладает лучшей стойкостью к распространению горения, что актуально для прокладки в коллекторах и туннелях.

Выбор в пользу ПвПуг 35 кВ 95 мм² обоснован при проектировании ответственных линий 35 кВ, прокладываемых непосредственно в земле, особенно на участках с высоким уровнем грунтовых вод или сложным рельефом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие ПвПуг от ПвП?

Буква «г» в маркировке ПвПуг указывает на герметизацию экрана. В кабеле ПвП экранирующие медные ленты наложены с перекрытием, но без герметизации швов. В кабеле ПвПуг продольный и поперечные швы этих лент герметизированы, что создает барьер для продольного распространения влаги внутри конструкции кабеля в случае повреждения наружной оболочки. Это повышает надежность и долговечность линии.

Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 35 кВ в воздухе?

Да, можно. Маркировка «уг» не запрещает прокладку в воздухе (кабельных эстакадах, галереях, по стенам зданий). Однако основное преимущество герметизации экрана в таких условиях не так критично. Для воздушной прокладки также могут использоваться кабели марок ПвП, ПвВ. При выборе необходимо учитывать стойкость оболочки к УФ-излучению (ПВХ оболочка обладает достаточной стойкостью) и климатическое исполнение.

Как определяется необходимое сечение 95 мм² для линии 35 кВ?

Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (см. Таблицу 2) и проверки по условиям термической стойкости при коротком замыкании. Для магистральных линий 35 кВ это сечение считается относительно небольшим и часто применяется для ответвлений или линий с умеренной нагрузкой (например, питание районной подстанции 35/10 кВ). Для более мощных присоединений используются сечения 120, 150, 240 мм² и более.

Какие муфты необходимо использовать для данного кабеля?

Только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 35 кВ. Для концевых заделок – концевые муфты (КНС) наружной или внутренней установки. Для соединения – соединительные муфты (СС). Категорически запрещено использовать муфты, предназначенные для кабелей с бумажной изоляцией. Монтаж должен проводиться строго по инструкции производителя муфт.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями более низкого напряжения?

Да, согласно ПУЭ (Глава 2.3). При параллельной прокладке в земле расстояние между кабелями 35 кВ и кабелями более низкого напряжения (например, 10 кВ или 0,4 кВ) должно быть не менее 0,5 м. Если это расстояние не может быть выдержано, то кабели более низкого напряжения должны быть защищены от повреждения при КЗ на кабеле 35 кВ путем прокладки в трубах или разделении несгораемой перегородкой. Также рекомендуется экранирование.

Какова ориентировочная масса и внешний диаметр кабеля ПвПуг 3х95 мм² на 35 кВ?

Точные значения зависят от производителя. Ориентировочно:

• Внешний диаметр: 75 — 85 мм.
• Масса 1 км кабеля: 5500 — 6500 кг.

Эти данные необходимы для планирования транспортировки, хранения и монтажа (выбора механизмов для раскатки).

Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля?

Это сертификат соответствия требованиям ГОСТ или ТУ, а также протоколы приемо-сдаточных испытаний, которые производитель проводит для каждой партии кабеля. В протоколах указываются фактические результаты измерений сопротивления жил и изоляции, испытания высоким напряжением, проверки конструкции. Эти документы должны быть запрошены у поставщика.