Кабель ПвПуг 6 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПуг 6 кВ с сечением жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве благодаря своим выдающимся эксплуатационным и монтажным характеристикам.
Расшифровка маркировки ПвПуг 6 кВ 240 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и несет следующую информацию:
- П – Изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (Пв – по старой маркировке, где «в» обозначало вулканизированный полиэтилен).
- в – Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – Наличие экрана в виде медной ленты поверх изолированных жил (общий экран).
- уг – Форма исполнения кабеля: У – кабель имеет угловое (секторное) исполнение основных жил, г – гибкий (подвижный) или отсутствие защитного покрова («голый»). В контексте ПвПуг чаще трактуется как «упрощенная конструкция» или «гибкая конструкция», но ключевым является именно секторная форма жил, которая уменьшает диаметр и вес кабеля по сравнению с круглыми жилами.
- 6 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 240 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Выполнена из медных проволок (материал – медь по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила имеет секторную (сегментную) форму, что позволяет компактно расположить три жилы в кабеле, уменьшив его общий диаметр и вес. Класс гибкости, как правило, 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная).
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Нанесен поверх жилы экструзионным способом. Представляет собой слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды.
- 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 6 кВ составляет 3,0 мм (в соответствии с ГОСТ 15150). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме) и стойкость к деформациям.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции.
- 5. Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из полупроводящей ленты или экструзионный слой, объединяющий три изолированные и экранированные жилы в единый сердечник.
- 6. Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде медных лент, наложенных спирально с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит цепью для тока короткого замыкания. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение от 6 кВ.
- 7. Поясная изоляция оболочки. Слой из поливинилхлоридной или полиэтиленовой ленты, наложенный поверх экрана для его защиты от контакта с внешней оболочкой.
- 8. Внешняя оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Имеет цветовую маркировку (обычно черный). На оболочку наносится маркировка с указанием завода-изготовителя, типа кабеля, сечения, напряжения и года выпуска.
- Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
- Распределительные сети в городской и сельской местности (кабельные линии 6 кВ).
- Питание мощного электропривода (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронепокровом не обладает).
- Вводы на напряжение 6-10 кВ на крупные объекты (ТЦ, стадионы, больницы).
- Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C).
- Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет стекания пропиточного состава).
- Меньший вес и наружный диаметр при одинаковых сечениях и напряжении.
- Более высокая стойкость к ударным нагрузкам и изгибам.
- Простота монтажа и монтажа муфт, отсутствие необходимости в спецарматуре для герметизации торцов.
- Более высокая влагостойкость изоляции.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (задиры, надрезы), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Более высокая стоимость по сравнению с бумажной изоляцией (хотя этот разрыв сокращается).
- Необходимость строгого контроля качества монтажа концевых заделок для предотвращения попадания влаги и загрязнений в зону разделки.
- Концевые муфты: КНТп (кабельная концевая муфта с изоляцией из термоусаживаемых трубок), ПСТп (муфта с изоляцией из холодноусаживаемых материалов). Класс напряжения – 10 кВ.
- Соединительные муфты: ССИ (соединительная муфта для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена).
- По допустимому длительному току нагрузки (с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше допустимого из Таблицы 2.
- По потере напряжения (для удаленных потребителей).
- По току короткого замыкания (термическая стойкость).
- По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки).
Таким образом, полная расшифровка: Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из ПВХ пластиката, с экраном из медных лент, с секторными жилами, на напряжение 6 кВ, сечением 240 мм².
Конструкция кабеля ПвПуг 6 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
Основные технические и электрические параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 15150, ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-310-2001.
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля ПвПуг 6 кВ 240 мм²
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное рабочее |
| Частота | 50 Гц | |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C | |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C | |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей с секторными жилами – не менее 20 диаметров |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | |
| Емкость на 1 км длины | ~0,3 мкФ/км | Приблизительное значение, зависит от конкретной конструкции |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | Приблизительное значение |
Таблица 2. Токовые нагрузки (допустимые длительные токи) для кабеля ПвПуг 6 кВ 240 мм²
Значения приведены согласно ПУЭ 7 изд., глава 1.3. Условия прокладки: температура земли +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.
| Способ прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель в одной оболочке, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 415 | 355 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении) | 450 | 390 |
| В трубе (в канализации) | 400 | 340 |
Примечание: Токи указаны для кабеля с медной жилой. При изменении условий прокладки применяются поправочные коэффициенты на температуру воздуха/грунта, количество работающих кабелей вплотную, глубину заложения и т.д.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвПуг 6 кВ 240 мм² предназначен для прокладки в электрических сетях на напряжение 6-10 кВ. Основные сферы применения:
Особенности монтажа: При монтаже необходимо соблюдать допустимый радиус изгиба. Концевые муфты (КНТп, ПСТп) и соединительные муфты (ССИ) должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Обязательным требованием является заземление медного экрана с двух сторон кабеля. При прокладке в земле без защиты (брони) необходимо использовать сигнальную ленту или защитные плиты.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвПуг перед кабелем с бумажной изоляцией (СБ):
Недостатки:
Сравнение с кабелем ПвБбШв (бронированным): Кабель ПвПуг не имеет бронепокрова (стальных лент), поэтому он легче и гибче, но не предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты в местах с риском механических повреждений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПуг от ПвВнг?
Основное отличие – в конструкции экрана и форме жил. ПвПуг имеет общий экран из медных лент поверх изолированных жил (экран по сердечнику) и, как правило, секторные жилы. ПвВнг имеет экран в виде медной ленты или проволоки поверх каждой жилы (экранированные жилы) и круглые жилы. ПвПуг чаще используется для сетей 6-35 кВ, ПвВнг – для 1-6 кВ, но сфера применения может пересекаться.
Можно ли прокладывать кабель ПвПуг 6 кВ 240 мм² в земле напрямую?
Да, можно, но с обязательным соблюдением условий ПУЭ. При прокладке в траншее без брони кабель должен быть защищен от механических повреждений на всем протяжении. Это достигается укладкой в трубы (ПНД, асбестоцементные) либо путем засыпки слоем песка и укрытия сверху сигнальной лентой или кирпичом/железобетонными плитами. В местах с высокой активностью земляных работ или риском повреждения грызунами рекомендуется применять бронированные аналоги (ПвБбШв).
Как правильно заземлить экран кабеля ПвПуг?
Медный экран кабеля подлежит заземлению с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, отвода токов утечки и симметрии электрического поля. В концевой муфте экран выводится на заземляющий проводник через лепестки или клемму. На конце кабеля, подключенном к распредустройству, экран также надежно соединяется с земляной шиной. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться поперечное заземление экрана в специальной муфте или одностороннее заземление с применением ограничителя напряжения, но это требует специального расчета.
Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвПуг 6 кВ?
Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специализированные муфты:
Категорически не допускается использование муфт, предназначенных для кабелей с бумажной изоляцией.
Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения 240 мм² производится на основе расчета по следующим критериям:
Сечение 240 мм² является стандартным для фидеров средней мощности (порядка 3-5 МВт при 6 кВ) и часто выбирается по первому критерию.
Заключение
Кабель ПвПуг 6 кВ 240 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, удобство монтажа и отсутствие ограничений по трассе прокладки, делают его предпочтительным выбором для новых проектов и реконструкции существующих линий. Однако успешная эксплуатация напрямую зависит от качества самого кабеля, соблюдения правил монтажа и применения корректной кабельной арматуры. Правильный выбор, монтаж и обслуживание кабеля ПвПуг обеспечивают долговременную и бесперебойную работу энергетических объектов.