Кабель ПвПугж 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПугж с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка (при наличии брони), г – герметизация жил гидрофобным заполнителем, ж – наличие медной экранированной жилы (заземляющей). Сечение 185 мм² указывает на площадь поперечного сечения основной токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвПугж 185 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 185 мм² изготавливается из медной проволоки. В зависимости от требований гибкости, жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочной (класс 2). Для сечения 185 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость для монтажа. Жила имеет круглую форму.
2. Экранирование жилы
Каждая токопроводящая жила в обязательном порядке экранируется. Экранирование включает в себя два слоя:
- Экран из полупроводящего сшитого полиэтилена: Наносится непосредственно на изоляцию жилы. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов и микротрещин на границе раздела диэлектриков.
- Медный экран: Выполняется в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной спирально. Сечение экрана нормируется. Основная функция – отвод токов утечки и обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы. Также служит для короткого замыкания в случае пробоя изоляции.
- Питание мощных промышленных предприятий, цехов, производственных линий.
- Создание вводов и межсекционных связей на распределительных подстанциях 6-20 кВ.
- Прокладка кабельных линий в городских электрических сетях (кабельные коллекторы, туннели).
- Питание крупных объектов инфраструктуры: насосных станций, котельных, больниц, торговых центров.
- В кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи. Является предпочтительным способом, так как обеспечивает защиту от внешних механических воздействий и удобство обслуживания.
- В земле (траншее): Допускается при условии защиты от механических повреждений (укладка в трубы, использование защитных плит или кирпича). Необходимо учитывать коррозионную активность грунта и наличие блуждающих токов.
- По воздуху: На тросах, фасадах зданий, по опорам. При этом необходимо учитывать УФ-стойкость оболочки (ПВХ обладает достаточной стойкостью) и механические нагрузки (ветер, гололед).
- ПвВнг (ВВГ) на 1 кВ: Кабель низкого напряжения (до 1000 В). Принципиально иной класс напряжения, меньшая толщина изоляции, отсутствие экранирования каждой жилы. Применяется для сетей 0,4 кВ.
- АПвВг: Алюминиевый аналог кабеля ПвПугж. Буква «А» в начале обозначает алюминиевую токопроводящую жилу. Имеет больший диаметр при том же сечении (из-за меньшей проводимости алюминия), меньший вес и стоимость. Требует большего внимания к контактным соединениям из-за склонности алюминия к окислению.
- СИП (самонесущий изолированный провод): Предназначен для воздушных линий электропередачи до 35 кВ. Имеет встроенный несущий элемент (стальной трос или жилу из алюминиевого сплава), устойчив к атмосферным воздействиям. Не предназначен для прокладки в земле или кабельных сооружениях. Конструкция и область применения кардинально отличаются.
- Кабели с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ): Устаревшая технология. Требуют сложной системы подпитки маслом, имеют ограничения по перепаду высот, менее надежны. Кабель ПвПугж лишен этих недостатков.
- Раскатка и укладка: Производится с соблюдением минимального радиуса изгиба. Используются кабельные ролики для предотвращения механических повреждений. Запрещается волочение кабеля по земле или острым поверхностям.
- Заделка концов (концевая муфта): Выполняется для подключения кабеля к шинам распределительного устройства или силового трансформатора. Процесс включает послойное снятие оболочки, экрана, изоляции с последующим монтажом наконечника на жилу и восстановлением экрана и изоляционного конуса с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов. Требует высокой чистоты и точности.
- Соединение отрезков (соединительная муфта): Применяется для наращивания длины кабельной линии. Технологически сложная операция, требующая совмещения жил с соблюдением электрической и механической прочности, восстановления экрана, изоляции и герметизации. Выполняется только квалифицированным персоналом.
- Заземление экранов: Медные экраны всех трех жил в концевой муфте объединяются и надежно заземляются. Это необходимо для безопасности и нормальной работы кабеля.
3. Изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для ПвПугж 185 мм² на 10 кВ толщина изоляции typically составляет около 4,5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловым ударам и высокой механической прочностью.
4. Заполнитель и поясная изоляция
Пространство между изолированными и экранированными жилами заполняется гидрофобным компаундом или специальными нитями (индекс «г» в маркировке). Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочки. Поверх заполнителя может накладываться поясная изоляция из термопластичного материала.
5. Оболочка
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолетового излучения и выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный. Индекс «в» указывает именно на этот материал.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля 185 мм² (на примере 10 кВ) |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 12/20 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность не более 5 сек) | +250°C |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдл.доп.) | ~ 355 А (при прокладке в земле, +15°C грунта, удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,0991 Ом/км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 25 кВ (для кабеля на 10 кВ) |
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует отдельного указания) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвПугж 185 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Прокладка в взрывоопасных зонах и пожароопасных помещениях требует применения кабеля в специальном исполнении (например, с индексом «нг-LS» — не распространяющий горение, с пониженным дымовыделением).
Отличия от аналогов (ПвВнг, АПвВг, СИП)
Для корректного выбора продукции необходимо понимать ключевые отличия ПвПугж от других распространенных марок кабелей.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвПугж 185 мм² требует специальной подготовки и инструмента. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвПугж от ПвВг?
Основное отличие – наличие гидрофобного заполнителя (индекс «г») в конструкции ПвПугж. Это заполнение препятствует продольному распространению влаги внутри кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки, что повышает надежность и срок службы линии. Кабель ПвВг такого заполнения не имеет.
Какое сечение заземляющей жилы (ж) у кабеля 185 мм²?
Сечение заземляющей (нулевой) жилы нормируется стандартами. Для основной жилы 185 мм² сечение заземляющей жилы, как правило, составляет 95 мм² или 120 мм², в зависимости от конкретного технического задания и стандарта изготовления (ГОСТ, ТУ). Точное значение указывается в паспорте на кабель.
Можно ли прокладывать кабель ПвПугж 185 мм² в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах ПНД или под защитными плитами) не рекомендуется и часто запрещена проектом. Это связано с риском механических повреждений при земляных работах, давлением грунта, коррозионной активностью и наличием грызунов. Стандартная практика – укладка в песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты, либо использование защитных труб или коробов.
Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?
Термическая стойкость к току короткого замыкания (КЗ) рассчитывается по формуле и зависит от времени срабатывания защиты. Для кабеля с медной жилой 185 мм² и допустимой температурой при КЗ +250°C, приблизительное значение тока КЗ (для времени 1 секунда) составляет около 25-28 кА. Для точного расчета необходимо знать конкретное время отключения КЗ защитными устройствами.
Требуется ли для монтажа концевых муфт специальное оборудование?
Да, монтаж концевых и соединительных муфт на кабели среднего напряжения требует специального оборудования и инструментов: набор для послойной зачистки (стрипперы), пресс для опрессовки наконечников, газовые или электрические горелки для термоусадки (если используются термоусаживаемые муфты), мегомметр для высоковольтных испытаний после монтажа. Работы должны выполняться обученными и аттестованными специалистами.
В чем преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает значительно более высокими температурными характеристиками: максимальная рабочая температура +90°C против +70°C для ПВХ. Он имеет лучшую диэлектрическую прочность, стойкость к тепловым ударам и старению. Кабель с изоляцией из XLPE может длительно работать при перегрузках, имеет большую пропускную способность по току и меньшие потери. ПВХ используется в кабеле ПвПугж только для внешней оболочки, где важны механическая прочность и стойкость к внешним воздействиям.
Как маркируются жилы кабеля ПвПугж?
Жилы кабеля среднего напряжения, как правило, имеют маркировку в виде цифр или цветовую идентификацию. Часто используется либо нанесение цифр «1, 2, 3» на изоляцию жилы, либо цветовая маркировка в виде продольных полос: для трехжильного кабеля это могут быть красная, желтая и синяя полосы, соответствующие фазам A, B, C. Заземляющая жила (если есть) обычно имеет зеленый или желто-зеленый цвет.