Кабель ПвПугж 3х120
Кабель ПвПугж 3х120: полный технический анализ и сфера применения
Кабель марки ПвПугж 3х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с тремя основными токопроводящими жилами сечением 120 мм², с медными экранами на жилах и общей оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение частотой 50 Гц для передачи и распределения электрической энергии. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий.
Расшифровка маркировки ПвПугж 3х120
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- П – Наличие экрана в виде медной ленты или оплетки поверх скрученных жил (общий экран).
- уг – Модификация конструкции экрана: у – экран из медных проволок, наложенных поверх скрученных жил, г – отсутствие герметизации (гидроизоляции). В современных интерпретациях часто трактуется как экран из медных проволок.
- ж – Жила выполнена из медных проволок (в отличие от «а» – алюминиевая).
- 3х120 – Три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- Номинальное напряжение – Указывается отдельно: 6, 10 или 20 кВ. Например, ПвПугж 10 кВ 3х120.
- Материал: Медь (марки ММ или МФ).
- Класс гибкости: 1 или 2 (по ГОСТ 22483), что означает жесткую или относительно жесткую жилу, предназначенную для стационарной прокладки.
- Сечение: 120 мм². Жила может быть выполнена в виде однопроволочной (монолитной) для сечений до 16 мм² включительно, но для 120 мм², как правило, используется многопроволочная круглая или секторная (фасонная) форма для компактности.
- Форма: Секторная (фасонная) форма жил является распространенной для данного сечения, так как позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более рационально использовать пространство в изоляции.
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Наносится методом экструзии поверх токопроводящей жилы.
- Свойства: Высокие диэлектрические характеристики, стойкость к тепловому старению, повышенная допустимая температура эксплуатации (до +90°C в длительном режиме), стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C).
- Материал: Поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (ПВХ).
- Цвет: Как правило, черный.
- Функции: Защита от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также от проникновения влаги. Маркировка с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя наносится на оболочку методом печати или тиснения.
- Распределительные сети 6-20 кВ: Основное назначение – питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП).
- Промышленные предприятия: Питание главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых трансформаторов на предприятиях металлургии, машиностроения, химической промышленности.
- Объекты инфраструктуры: Кабельные линии для аэропортов, железнодорожных вокзалов, метрополитена, портов.
- Энергораспределение в крупных комплексах: Снабжение электроэнергией торговых центров, больниц, университетских городков, жилых микрорайонов.
- Соединение распределительных устройств (РУ) 6-20 кВ на территории подстанций.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные коллекторы, туннели, эстакады, галереи, этажи и двойные полы производственных помещений.
- Прокладка в земле (траншее): При условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом) в неагрессивных и малокоррозионных грунтах, так как кабель не имеет бронепокрова.
- Прокладка: Допускается прокладка в кабельных сооружениях, производственных помещениях, туннелях, по эстакадам, в земле (с защитой). При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку и засыпку, а также защиту плитами или сигнальной лентой.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого требования может привести к повреждению изоляции и экранов.
- Заземление: Медные экраны (поясные и жильные) подлежат обязательному двустороннему заземлению на концах линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, отвода токов утечки и нормальной работы релейной защиты. В длинных линиях может применяться кросс-соединение и заземление экранов в промежуточных точках для снижения потерь.
- Соединение и оконцевание: Для монтажа кабельных муфт (соединительных, концевых) требуется тщательная зачистка изоляции, монтаж наконечников на жилы, послойное восстановление экранов и изоляции с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с нормами ПУЭ (например, для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут). Также измеряется сопротивление изоляции и проверяется целостность и правильность заземления экранов.
Конструкция кабеля ПвПугж 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Фазная изоляция
3. Экранирование жил
Каждая изолированная жила индивидуально экранирована. Экраны выполняются в виде медной ленты или оплетки, наложенной поверх фазной изоляции. Их назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение поверхностных разрядов и коронного разряда, а также обеспечение симметрии емкостных параметров.
4. Скрутка и заполнение
Три экранированные жилы скручиваются вместе. Межжильное пространство заполняется поясным заполнением из экструдированного полимерного материала или невулканизированной резиновой ленты для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Поясная изоляция и общий экран
Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (в некоторых конструкциях). Далее накладывается общий (поясной) экран. В кабеле марки ПвПугж он выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх скрутки. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы заземления и обеспечивает безопасность при обслуживании.
6. Оболочка
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики (для ПвПугж 10 кВ 3х120)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 5 с |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | Согласно ПУЭ |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | |
| Температурный диапазон эксплуатации | от -50°C до +50°C | |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 – 0.13 | Зависит от конструкции и расстояния между жилами |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.10 – 0.12 |
Механические и геометрические параметры (ориентировочно)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Внешний диаметр кабеля, мм | 45 – 55 | Зависит от производителя и номинального напряжения |
| Масса 1 км кабеля, кг | 5500 – 7000 | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 – 20 наружных диаметров | Для кабелей с многопроволочными жилами |
| Строительная длина, не менее | 200 – 250 м | По согласованию может быть меньше |
Токовые нагрузки (допустимый длительный ток, А)
Значения приведены для кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт и температуре жилы +90°C.
| Способ прокладки | ПвПугж 6 кВ 3х120 | ПвПугж 10 кВ 3х120 | ПвПугж 20 кВ 3х120 |
|---|---|---|---|
| В земле (в одной траншее, расстояние между кабелями в свету 100 мм) | 335 – 350 | 320 – 340 | 300 – 320 |
| В воздухе (при температуре воздуха +25°C) | 310 – 330 | 300 – 315 | 285 – 300 |
| В кабельном канале (блоке, туннеле) | 285 – 305 | 275 – 290 | 260 – 275 |
Примечание: Точные значения необходимо брать из актуальных расчетных таблиц ПУЭ, ГОСТ Р 53769-2010 или технических каталогов производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, группирование и т.д.).
Области применения кабеля ПвПугж 3х120
Важное ограничение: Кабель ПвПугж не имеет брони (стальной ленты или проволоки), поэтому его прокладка в земле (траншее) должна осуществляться с обязательной защитой от механических повреждений, если такие риски существуют. В условиях возможных смещений грунта, вибраций, растягивающих усилий следует применять бронированные аналоги (например, ПвБбШв).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
| Марка кабеля | Конструктивные отличия | Ключевые преимущества | Основная сфера применения |
|---|---|---|---|
| ПвПугж 3х120 | Изоляция XLPE, оболочка ПВХ, экран из проволок, без брони. | Относительная гибкость, меньший вес и диаметр по сравнению с бронированными, удобство монтажа в кабельных сооружениях. | Кабельные туннели, эстакады, помещения, земля с защитой от повреждений. |
| АПвПуг 3х120 | Алюминиевая жила, остальное аналогично. | Значительно меньшая стоимость, меньший вес. Больший диаметр жилы для аналогичной проводимости. | При ограниченном бюджете и отсутствии жестких требований к габаритам. |
| ПвБбШв 3х120 | Наличие двух стальных оцинкованных лент (броня), защитный шланг из ПВХ. | Высокая механическая защита, стойкость к грызунам, возможность прокладки в земле без дополнительной защиты. | Прокладка в земле (траншее) в сложных условиях, в сейсмических зонах, при риске повреждений. |
| ЦСП 3х120 | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. | Длительная история применения, стойкость к солнечному УФ, высокая электрическая прочность. Большой вес, сложность монтажа, экологические ограничения. | Реконструкция старых сетей, специфические среды (повышенная стойкость к УФ при открытой прокладке). |
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвПугж от ПвВнг?
Это принципиально разные кабели. ПвПугж – это кабель на среднее напряжение (6-35 кВ) с экранированными жилами. ПвВнг – кабель на низкое напряжение (до 1 кВ) с изоляцией из вулканизированного полиэтилена (не сшитого) в оболочке пониженной горючести, без экранов. Они не являются взаимозаменяемыми.
Почему для кабеля 3х120 часто указывают именно 10 кВ, а не 6 или 20?
Сечение 120 мм² является одним из наиболее распространенных и экономически оптимальных для распределительных сетей 10 кВ. Оно обеспечивает хороший баланс между пропускной способностью (током нагрузки) и стоимостью кабеля. Для 6 кВ такое сечение может быть избыточным по току для многих участков, а для 20 кВ – наоборот, может быть недостаточным, требуя большего сечения.
Можно ли прокладывать ПвПугж 3х120 в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при земляных работах, давлению камней, воздействию грызунов. ПУЭ требует защиты таких кабелей при прокладке в земле (траншее) путем укладки в трубы, покрытия плитами или кирпичом. Для прямого заглубления следует выбирать бронированные марки (ПвБбШв).
Как правильно выбрать между ПвПугж и АПвПуг для одного проекта?
Выбор между медью и алюминием основывается на технико-экономическом расчете. Медь (ПвПугж) имеет меньший диаметр при том же сечении по току, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жилы, лучшую пайку/опрессовку. Алюминий (АПвПуг) значительно дешевле и легче. При прочих равных, если нет жестких ограничений по диаметру кабельного канала или весу, и бюджет ограничен, выбирают алюминий. Для ответственных объектов, при частых перегрузках или в условиях агрессивной среды часто предпочитают медь.
Что означает буква «г» в маркировке и является ли кабель негерметичным?
В традиционной маркировке кабелей с бумажной изоляцией «г» означало «голый» (без защитного покрова над броней) или отсутствие герметизации. В контексте кабелей с изоляцией из СПЭ (ПвПугж) буква «г» в сочетании «уг» исторически указывает на тип экрана (из проволок), но современные кабели с ПВХ оболочкой не имеют продольной герметизации, в отличие от кабелей с алюминиевой или свинцовой оболочкой. Для защиты от влаги используется целостность оболочки, что требует аккуратного монтажа и отсутствия повреждений.
Каков ориентировочный срок службы кабеля ПвПугж 3х120?
При соблюдении условий эксплуатации, монтажа и в отсутствие внешних повреждений срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок определяется условиями среды (температура, наличие агрессивных веществ, вибрации), качеством монтажа муфт и соблюдением токовых нагрузок.
Как определить необходимое сечение 120 мм² для конкретной линии?
Сечение выбирается по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току (нагреву) – расчетный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного способа прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов. 2) По потере напряжения – особенно важно для длинных линий. Для сетей 10 кВ с большими мощностями также может проводиться расчет по экономической плотности тока. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.