Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвПугж 35 кВ: конструкция, применение, технические характеристики

Кабель марки ПвПугж 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной, технологичной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией и широко применяется в электросетевом строительстве.

Расшифровка маркировки ПвПугж

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 кВ до 220 кВ включительно) и раскрывает ключевые элементы его конструкции:

• П – Изоляция жилы выполнена из полиэтилена.
• в – Оболочка кабеля из винила (поливинилхлоридного пластиката).
• П – Наличие плоской проволочной брони.
• уг – Конструкция брони: усиленная, выполненная из двух стальных оцинкованных гладких или профилированных лент.
• ж – Наличие жилы заземления в виде отдельного изолированного проводника (обычно медного) под оболочкой.
• 35 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Таким образом, полное наименование описывает кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ-оболочке, с плоской стальной броней, жилой заземления и предназначенный для работы в сетях 35 кВ.

Конструкция кабеля ПвПугж 35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется секторная или сегментная форма, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и рационально использовать пространство. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для малых сечений или многопроволочной (скрученной из отдельных проволок) для гибкости.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме короткого замыкания) по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к трекингу.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое, равномерное электрическое поле внутри изоляционного слоя.

5. Поясная изоляция

Представляет собой намотку из полупроводящей бумаги или полимерной ленты поверх экрана на изоляции. Служит для выравнивания поля в многофазных кабелях и является технологическим разделительным слоем.

6. Медный экран (экран заземления)

Выполняется в виде оплетки из медных проволок или наложения медных лент (гофролент). Его функции:

• Замыкание электрического поля внутри кабеля.
• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии тока при коротком замыкании.
• Служит в качестве пути для тока утечки при повреждении изоляции, обеспечивая срабатывание защитной аппаратуры.

7. Жила заземления (маркировка «ж»)

Отдельный изолированный медный проводник, расположенный поверх медного экрана под оболочкой. Предназначен для заземления брони и металлических элементов конструкции (например, муфт) с обоих концов кабельной линии.

8. Разделительный слой (подброневой)

Выполняется из крепированной бумаги, ПЭТ-лент или битумированной ткани. Защищает внутренние элементы кабеля от коррозии и механических повреждений, которые могут быть вызваны броней.

9. Броня (маркировка «Пуг»)

Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. «Усиленная» конструкция (буква «у») подразумевает, что ленты имеют достаточную толщину для обеспечения механической защиты от растягивающих усилий, ударов, сдавливания и грызунов. Профилированные ленты обеспечивают лучшую гибкость.

10. Наружная оболочка (маркировка «в»)

Экструдируется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции и предохраняет кабель от воздействия влаги, агрессивных сред (в пределах стойкости ПВХ) и механических повреждений. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия применения

Электрические параметры

Параметры регламентируются ГОСТ 15150 (для климатического исполнения), ГОСТ 22483 (для жил) и ТУ производителя.

Таблица 1. Ключевые электрические и эксплуатационные параметры кабеля ПвПугж 35 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20,6 / 35
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	40,5
Частота, Гц	50
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Допустимая температура жилы при КЗ (макс. 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 (для умеренного и холодного климата, для прокладки в земле, каналах, тоннелях, на эстакадах, в помещениях).

Область применения

• Прокладка кабельных линий 35 кВ в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, с обязательной защитой от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, плиты) в местах с повышенной нагрузкой.
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях и коллекторах.
• Прокладка по эстакадам и галереям.
• Прокладка внутри помещений распределительных устройств и подстанций.
• Не рекомендуется для прокладки в воде, в условиях высокой коррозионной активности без дополнительной защиты, а также для подвижного подключения.

Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ)

• Более высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
• Отсутствие масла: Исключается риск утечки масла, нет необходимости в системах подпитки и компенсации давления, кабель можно прокладывать на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных сечениях, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Большая длина строительных отрезков из-за отсутствия ограничений по разности уровней.
• Простота монтажа и обслуживания: Более легкая и быстрая разделка концов, отсутствие необходимости в сложных маслонаполненных муфтах.
• Высокая стойкость к термоциклированию.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПугж 35 кВ требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и надежности линии.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков.
• Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Раскатка производится с применением кабельных роликов, не допуская волочения по грунту, резких изгибов и скручивания.
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная или просеянная мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем, поверх которого укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, полимерные короба) и сигнальная лента. Сечение жилы заземления должно быть не менее 16-25 мм², его концы присоединяются к броне и заземляющим устройствам с обоих концов линии.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо строго соблюдать технологию разделки кабеля, чистоту поверхностей изоляции и полупроводящих слоев, геометрию наложения экранов и изоляции муфты. Работы должны проводиться в условиях сухой погоды или в специальных палатках.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением. Для кабеля 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ (U_исп = 2.5U₀) в течение 15 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвПугж и АПвПугж?

Первая буква маркировки указывает на материал токопроводящей жилы. «А» – алюминий, отсутствие буквы «А» в начале маркировки по умолчанию означает, что жила медная. Таким образом, АПвПугж – это кабель с алюминиевой жилой, а ПвПугж – с медной. Медный кабель имеет меньшее удельное сопротивление, большую стойкость к электродинамическим воздействиям при КЗ, но большую стоимость и вес. Выбор зависит от технико-экономического расчета.

Можно ли прокладывать кабель ПвПугж 35 кВ в воздухе (по фасадам, на опорах)?

Да, можно, но с учетом климатических факторов. ПВХ-оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. Для длительной прокладки на открытом воздухе рекомендуется использовать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «шв» или «п» вместо «в», например, ПвПшв). Если же используется ПвПугж, необходимо предусмотреть защиту от прямых солнечных лучей (например, в гофротрубе, лотке с крышкой).

Что означает «усиленная броня» и когда она необходима?

Усиленная броня (буква «у» в маркировке) подразумевает использование стальных лент повышенной толщины, обеспечивающих защиту от значительных механических воздействий: давление грунта, растяжение, точечные удары. Она обязательна при прокладке в земле (траншеях), особенно в местах с возможными внешними нагрузками (под дорогами, в зонах строительства), а также при риске повреждения грызунами. Для прокладки в кабельных каналах или тоннелях может быть достаточно кабеля с небронированным исполнением (например, ПвПг).

Для чего нужна отдельная жила заземления («ж») и как ее монтировать?

Жила заземления предназначена для уравнивания потенциалов и заземления металлической брони и экранов муфт. Это критически важно для безопасности персонала и корректной работы защит. При монтаже эта жила должна быть выведена с обоих концов кабельной линии и надежно присоединена к контуру заземления подстанции или шкафа. Сечение этой жилы нормируется (обычно 16-25 мм²) и должно быть указано в проектной документации.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвПугж 35 кВ?

Выбор сечения – комплексная инженерная задача, выполняемая на стадии проектирования. Основные критерии:

• По длительно допустимому току нагрузки: Ток нагрузки не должен превышать значения, указанного в таблицах ПУЭ для данного типа кабеля, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей вплотную.
• По потере напряжения: Особенно актуально для протяженных линий.
• По термической стойкости к току короткого замыкания: Сечение должно быть таким, чтобы при прохождении расчетного тока КЗ в течение времени его отключения, температура жилы не превысила +250°C.
• По экономической плотности тока: Для определения оптимального сечения с точки зрения капитальных затрат и эксплуатационных потерь.

Рекомендуется проводить выбор сечения с использованием специализированного программного обеспечения или таблиц ПУЭ 7-го издания, Главы 1.3.

Каковы основные причины повреждений кабелей ПвПугж 35 кВ в эксплуатации?

Статистика показывает, что большинство отказов связано не с дефектами самого кабеля, а с нарушениями на этапах монтажа и эксплуатации:

• Механические повреждения брони и изоляции при раскопках (удар ковшом экскаватора).
• Некачественный монтаж муфт и концевых заделок (загрязнение, неправильная геометрия, плохая герметизация).
• Прокладка в траншеях с острыми камнями без песчаной подушки.
• Превышение допустимой температуры или токовой нагрузки.
• Повреждение оболочки коррозией в агрессивных грунтах.

Регулярный мониторинг (виброакустический контроль частичных разрядов, тепловизионный контроль муфт) позволяет выявить развивающиеся дефекты на ранней стадии.

Заключение

Кабель ПвПугж 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для построения кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной броневой защиты и наличия жилы заземления, делает его универсальным для большинства условий прокладки. Ключом к долгой и безаварийной службе линии является строгое соблюдение норм выбора сечения, правил монтажа, включая качественную установку аксессуаров, и проведение регламентных испытаний. Понимание деталей маркировки, конструкции и условий применения позволяет специалистам энергетической отрасли грамотно применять данный тип кабельной продукции в проектах нового строительства и модернизации электросетевой инфраструктуры.