Кабель ПвПуг 3х300 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с тремя основными токопроводящими жилами сечением 300 мм², с медными экранами по жилам и общей оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов современных распределительных сетей среднего класса напряжения, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение обусловлено высокими технико-экономическими показателями, надежностью и долговечностью по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и четко описывает его конструкцию:
Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, ПвПуг 10 кВ 3х300.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
Жила сечением 300 мм² изготавливается из медной проволоки (класс 2 по ГОСТ 22483). Для кабеля марки «уг» жила имеет круглую секторную форму, что достигается уплотнением и формовкой проволок. Это позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и сократить расход материалов на последующие слои (изоляция, экран, оболочка). Жилы могут быть однопроволочными (при сечении до 400 мм² иногда допускаются, но для 300 мм² чаще многопроволочные) или, что более распространено для данного сечения, многопроволочными, что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа.
Поверх токопроводящей жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего (электропроводящего) полимерного материала. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, которые могут стать источником частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
Основной изолирующий слой. Сшитый полиэтилен получают из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) путем «сшивки» его молекул в трехмерную сетку под воздействием химических реагентов или радиации. Это резко повышает термостойкость материала: если обычный ПЭ размягчается при ~75-80°C, то СПЭ сохраняет форму и свойства до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания. Толщина изоляции нормирована стандартом в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 4,5 мм).
Аналогичный внутреннему экрану слой, наносимый поверх изоляции. Выравнивает электрическое поле с внешней стороны изоляции. В кабелях марки ПвПуг этот экран также выполнен из экструдированного полупроводящего полимера.
Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок или медной ленты (фольги). В кабеле ПвПуг 3х300 он выполняется в виде оплетки из медных проволок малого диаметра или в виде повива медных лент. Его функции:
Сечение медного экрана нормируется. Для кабеля 3х300 оно обычно составляет 25 или 35 мм².
Между экранированными жилами и под оболочкой может находиться поясная изоляция из ПВХ или полиэтиленовой ленты, а также заполнитель из эластичного материала (например, резиновой смеси или ПВХ-жгута) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
Внешний защитный слой из полиэтилена (обозначается в современных стандартах как П). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам, ультрафиолетовому излучению и механическим повреждениям. Цвет оболочки, как правило, черный.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 х 300 |
| Материал жилы | Медь (Cu), многопроволочная, секторная |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 1000 (при +20°C) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/5 мин. | Для кабеля 10 кВ: 22-25 кВ |
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может варьироваться у производителей) |
| Примерный наружный диаметр / вес, кг/км | ~78-82 мм / ~11000-13000 кг/км (зависит от производителя и конструкции экрана) |
Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C.
| Способ прокладки | Iдоп для 6 кВ, А | Iдоп для 10 кВ, А |
|---|---|---|
| В земле (в трубах или без), один кабель | ~550-570 | ~540-560 |
| В земле, два кабеля вплотную с расстоянием 0.1 м между ними | ~480-500 (коэф. 0.88) | ~470-490 (коэф. 0.88) |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~620-640 | ~610-630 |
Примечание: Точные значения Iдоп необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ 7 изд. или технических каталогов производителя, учитывая все поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды, группирование и т.д.
Кабель ПвПуг 3х300 применяется для создания надежных силовых линий в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Способы прокладки: допускается прокладка в земле (траншеях) с защитой или без защиты от механических повреждений (плиты, сигнальная лента, трубы), в воздухе (по фасадам, на тросах), в кабельных сооружениях. Прокладка в агрессивных грунтах требует дополнительной защиты (трубы из ПНД, ПВХ).
Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. На щеках барабана наносится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, длины, напряжения, сечения, даты изготовления, номера барабана, веса. По всей длине кабеля с шагом не более 1 м на оболочке наносится непрерывная маркировка с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и наименования производителя. Хранить кабель следует в закрытых помещениях или под навесом, защищая от прямых солнечных лучей и механических повреждений. Барабаны должны храниться в горизонтальном положении. Срок хранения – до 15 лет со дня изготовления.
Основное отличие – в конструкции экрана и форме жил. ПвПуг имеет экран по каждой жиле из экструдированного полупроводящего полимера (литера «П» в маркировке) и круглую секторную форму жил («уг»). ПвВнг имеет экран по жиле в виде медной ленты, наложенной поверх полупроводящей ленты (бумаги), и круглые жилы. Кабель ПвПуг более современный, компактный и обладает улучшенными электрическими характеристиками за счет монолитного экрана.
Да, можно. В таких системах медный экран кабеля может использоваться в качестве резервного нулевого провода. Однако необходимо выполнить расчеты и убедиться, что его сечение (обычно 25 или 35 мм²) достаточно для пропускания возможных токов несимметрии и однофазного КЗ на землю.
Сечение экрана нормируется стандартом и выбирается производителем. Для кабеля 3х300 на 6-10 кВ стандартным является экран 25 мм². В случаях, когда ожидаются значительные токи КЗ на землю (в сетях с эффективно заземленной нейтралью), или при использовании экрана в качестве нулевого проводника, рекомендуется выбирать кабель с увеличенным сечением экрана – 35 мм². Это должно быть указано в заказной спецификации.
Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ: соединительные (СТП), концевые (КНТп) с полимерными изоляторами (накладками) или с фарфоровыми/стеклянными изоляторами. Крайне важно использовать комплекты муфт, рекомендованные производителем кабеля или имеющие соответствующие сертификаты совместимости. Технология монтажа включает обязательную ступенчатую зачистку изоляции, шлифовку, наложение полупроводящих, изолирующих и экранирующих слоев с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов.
Традиционное испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока (испытание «постоянкой») для кабелей с СПЭ-изоляцией не рекомендуется и даже считается вредным, так как может создавать пространственные заряды в изоляции, ускоряющие ее старение. Рекомендуемые методы диагностики:
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30-40 лет. Фактический срок может быть больше и определяется совокупностью факторов: качеством изготовления, стабильностью нагрузки, отсутствием перегрузок, корректностью монтажа соединительных муфт, отсутствием механических повреждений и агрессивного воздействия среды.
Согласно ГОСТ, изоляция жил или их экран могут иметь отличительную расцветку либо на жилы могут накладываться цветные ленты. Стандартная маркировка фаз: A – желтый, B – зеленый, C – красный. Нулевая жила (если присутствует) – голубой. Однако в трехжильном кабеле на напряжение 6-20 кВ цветовая маркировка часто отсутствует, а идентификация фаз производится после монтажа концевой муфты с помощью цветных накладок на изоляторах или бирок.
Кабель ПвПуг 3х300 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего класса напряжения. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, стойкость к внешним воздействиям и удобство монтажа, делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Успешная эксплуатация такого кабеля напрямую зависит от правильного выбора параметров (напряжение, сечение экрана), качества продукции, строгого соблюдения технологии монтажа муфт и применения адекватных методов диагностики. Понимание деталей его конструкции и характеристик позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения при проектировании и обслуживании систем электроснабжения.