Кабель ПвПугж 3-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвПугж 3-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в грунте, кабельных сооружениях, включая туннели и коллекторы, а также в условиях повышенной влажности. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной гидрофобной ленты поверх скрученных жил, г – герметизация жил водоблокирующими лентами или нитями, ж – жила медная, однопроволочная (секторная или круглая). Конструкция кабеля обеспечивает высокий уровень защиты от влаги и механических повреждений, что делает его ключевым элементом в строительстве современных распределительных сетей напряжением до 35 кВ включительно.
Конструктивные особенности кабеля ПвПугж
Конструкция кабеля ПвПугж является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений от 25 мм² и выше, как правило, применяется секторная (сегментная) форма, которая позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жилы соответствуют 1 или 2 классу по ГОСТ 22483 (однопроволочные или многопроволочные).
- Фазная изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный методом химической или радиационной сшивки, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими свойствами и стойкостью к трекингу.
- Экран по жиле. Представляет собой полупроводящий сшитый полиэтилен, наложенный экструзионным способом непосредственно на изоляцию жилы. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Поясная изоляция. Общий слой из полупроводящего сшитого полиэтилена, экструдированный поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле в пространстве между жилами.
- Гидрофобный слой. Поверх скрученных жил накладываются армированные или нетканые ленты, пропитанные гидрофобным составом (обозначение «Пу»). Это первый барьер на пути проникновения влаги вдоль кабеля.
- Водоблокирующий слой. Применение водоблокирующих лент или нитей (обозначение «г») обеспечивает пассивную продольную герметизацию. При контакте с водой материалы разбухают, герметизируя потенциальные пути распространения влаги.
- Экран (металлическая оплетка). Выполняется из медных проволок или лент. Предназначен для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления.
- Разделительный слой. Лента, накладываемая под оболочку для защиты экрана и предотвращения прилипания оболочки к экрану.
- Внешняя оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает основную механическую и химическую защиту кабеля. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Ток нагрузки указан для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине заложения 0.7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт. Фактические значения требуют детального расчета.
- Кабельные линии в земле (траншейная прокладка). Это основной способ монтажа. Кабель укладывается в предварительно подготовленную траншею на песчаную подушку, защищается сигнальной лентой и засыпается мягким грунтом. Обязательно соблюдение глубины заложения (не менее 0.7 м для линий до 20 кВ и 1.0 м для линий 35 кВ).
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. В туннелях и коллекторах кабель крепится на специальных конструкциях с обеспечением вентиляции и доступа для обслуживания.
- Прокладка в условиях повышенной влажности, включая помещения с высокой коррозионной активностью (при условии стойкости оболочки ПВХ к конкретной среде).
- Вводы на территории промышленных предприятий, распределительные сети городской и сельской инфраструктуры, питание крупных объектов (ТЦ, стадионы, ЖК).
- ПвПугж vs АПвПуг. Основное отличие – материал жилы. АПвПуг имеет алюминиевую жилу, что делает его легче и дешевле, но требует большего сечения для передачи той же мощности и менее гибок. Медь в ПвПугж обеспечивает лучшую проводимость, стойкость к электрохимической коррозии и надежность контактных соединений.
- ПвПугж vs ПвБШв. Кабель ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных лент (Б) и защитный шланг из ПВХ (Шв). Броня обеспечивает повышенную защиту от механических повреждений (например, при прокладке в каменистом грунте или зонах с риском раскопок), но увеличивает вес, стоимость и сложность монтажа. ПвПугж, не имея брони, более гибок и легок, но требует аккуратной подготовки трассы.
- ПвПугж vs СИП. Самонесущий изолированный провод (СИП) предназначен для воздушных линий. Использование ПвПугж для ВЛ невозможно без дополнительного несущего троса. Выбор между прокладкой в земле (ПвПугж) и по воздуху (СИП) является принципиальным инженерным решением на стадии проектирования сети.
- Раскатка. Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка производится с применением роликов или лебедок, не допуская механических повреждений оболочки и превышения минимального радиуса изгиба.
- Подготовка концов для монтажа муфт. Послойная разделка кабеля с использованием специального инструмента. Важно не повредить полупроводящие экраны и основную изоляцию.
- Установка соединительных или концевых муфт. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Критически важна чистота и обезжиривание поверхностей, точное позиционирование компонентов муфты и герметизация мест ввода.
- Заземление экранов. Экран (металлическая оплетка) на обоих концах кабеля должен быть надежно заземлен. В трехжильных кабелях на напряжение до 35 кВ экраны обычно соединяются и заземляются с двух сторон, что обеспечивает протекание токов утечки и безопасность.
- Испытания после монтажа. Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) и измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
- Номинальный ток нагрузки с поправкой на коэффициент спроса.
- Условия прокладки (в земле, в воздухе, температура грунта/воздуха, удельное тепловое сопротивление грунта).
- Потерю напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
- Ток короткого замыкания и его термическое воздействие.
- Экономическую плотность тока (для объектов с большим количеством кабельных линий).
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвПугж соответствует требованиям технических условий ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартам (МЭК 60502-2). Его основные параметры определяются номинальным напряжением и сечением жил.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 12/20, 18/30, 21/35 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и форма жил | 3, секторные (реже круглые для малых сечений) |
| Материал жилы | Медь (ж) |
| Класс жилы | 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) |
| Температура эксплуатации, °C | От -50 до +50 |
| Допустимая температура нагрева жилы: | |
| – при длительной работе | +90 |
| – при коротком замыкании (до 4 сек) | +250 |
| – при перегрузке | +130 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных секторных – 12 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица примерных массо-габаритных показателей (кабель 8,7/15 кВ)
| Сечение, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км, кг | Максимальный ток нагрузки*, А |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 48 | ~3800 | 205 |
| 3×95 | 58 | ~5700 | 305 |
| 3×150 | 66 | ~7600 | 390 |
| 3×240 | 78 | ~11000 | 510 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвПугж 3-х жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах ПНД (за исключением случаев, когда труба используется как защитная футляра при пересечении дорог), а также для подвижного подключения.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
На рынке кабельной продукции ПвПугж конкурирует с другими марками, выбор между которыми зависит от конкретных условий проекта и бюджета.
Монтаж и соединение кабеля ПвПугж
Монтаж кабеля требует строгого соблюдения технологических карт. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля ПвПугж от ПвВг?
Основное отличие заключается в наличии у ПвПугж гидрофобного слоя («Пу») и водоблокирующих элементов («г»). Кабель ПвВг имеет только общую герметизацию, но не имеет усиленной продольной гидроизоляции скрученных жил. Это делает ПвПугж более надежным для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях возможного длительного подтопления кабельных сооружений.
Можно ли прокладывать кабель ПвПугж в ПНД-трубе?
Да, но с важными оговорками. Использование двустенной гофрированной или гладкой трубы ПНД допустимо в качестве защитного футляра при пересечении кабелем дорог, фундаментов или других препятствий. Однако сквозная протяжка кабеля на длинные расстояния в заранее смонтированных трубах (прокладка в блоках) для данной марки кабеля не предусмотрена и может привести к перегреву и затруднениям при монтаже из-за трения.
Как правильно выбрать сечение кабеля ПвПугж?
Выбор сечения – инженерный расчет, выполняемый на стадии проектирования. Он учитывает:
Рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение или обращаться к расчетным таблицам из ПУЭ гл. 1.3.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, согласно ПУЭ и СП, кабель, прокладываемый в земле, должен быть защищен от механических повреждений. При глубине заложения 0.7-1.0 м на 200 мм выше кабеля укладывается сигнальная лента из пластика. В местах пересечения с дорогами, ввода в здания, а также на участках с высоким риском раскопок кабель должен быть дополнительно защищен плитами или кирпичом (уложенным поперек трассы) либо защитными трубами (футлярами).
Какой срок службы у кабеля ПвПугж и от чего он зависит?
Заявленный производителями срок службы – не менее 30 лет. Фактический ресурс определяется условиями эксплуатации: стабильностью нагрузки, отсутствием перегрузок, качеством монтажа (особенно муфт), коррозионной агрессивностью грунта, вибрационными воздействиями. Наибольшую опасность представляют повторяющиеся перегрузки, приводящие к старению изоляции, и повреждения оболочки при раскопках.
Нужно ли заземлять экран кабеля с двух сторон?
Для трехжильных кабелей на напряжение 6-35 кВ, к которым относится ПвПугж, заземление металлических экранов с обоих концов является стандартной и обязательной практикой. Это обеспечивает путь для токов утечки, снижает электромагнитные помехи, симметрирует электрическое поле и повышает безопасность персонала. В очень длинных линиях (более нескольких километров) могут применяться схемы с поперечной компенсацией, но базовое требование – двустороннее заземление.
Заключение
Кабель ПвПугж 3-х жильный является современным, надежным решением для создания подземных и внутриобъектных кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена в качестве изоляции и многоуровневую систему гидрозащиты, обеспечивает длительную и безотказную работу в сложных условиях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также квалифицированное проведение высоковольтных испытаний являются залогом успешной интеграции данного кабеля в энергетическую инфраструктуру. При проектировании новых сетей и реконструкции старых ПвПугж обоснованно рассматривается как один из основных типов кабельной продукции для напряжений 6-35 кВ.