Кабель ПвПугж 3х50
Кабель ПвПугж 3х50: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвПугж 3х50 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его конструкцию и назначение: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наличие экрана из медных проволок поверх каждой жилы, уг – форма жилы секторная или сегментная, ж – жила многопроволочная, выполненная по ГОСТ. Цифра «3» указывает на количество основных токопроводящих жил, а «50» – на номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвПугж 3х50
Конструкция кабеля является многослойной и строго регламентирована техническими условиями. Каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и безопасности.
- Токопроводящая жила: Основная жила сечением 50 мм² выполняется из медных проволок (по классу 2 по ГОСТ 22483-2012, что соответствует многопроволочной). Ключевая особенность – форма жилы (секторная или сегментная), которая позволяет оптимально заполнять внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами.
- Фазная изоляция: На каждую жилу методом экструзии накладывается изоляция из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, отличными диэлектрическими характеристиками и, главное, сохраняет свои свойства при повышенных температурах (до 90°С в длительном режиме и до 130°С в режиме перегрузки).
- Экран на жиле: Поверх изоляции каждой фазы наложен экран в виде медной ленты или комбинации медных проволок и ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения поверхностных разрядов и обеспечения симметрии электрического поля.
- Поясная изоляция: Все три экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция (в некоторых конструкциях).
- Общий экран (заземляющий): В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных жил обязательно накладывается общий экран. В марке ПвПугж он выполнен в виде оплетки из медных проволок. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы заземления и обеспечивает безопасность при обслуживании.
- Разделительный слой: Между экраном и оболочкой обычно находится слой из электроизоляционной пленки или талька, предотвращающий повреждение оболочки об экран.
- Защитная оболочка: Наружный слой кабеля – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Она обеспечивает механическую защиту от ударов, истирания, а также защищает от влаги, агрессивных химических сред и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ в городах и поселках.
- Питание мощных промышленных потребителей: заводские цеха, насосные и компрессорные станции, горнодобывающие предприятия.
- Устройство вводов и разводки на территории крупных объектов (ТЭЦ, нефтеперерабатывающие заводы, металлургические комбинаты).
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, а также в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Для защиты от механических воздействий рекомендуется использовать сигнальную ленту или защитные плиты.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°С против +70°С у бумажной изоляции позволяет пропускать больший ток по тому же сечению или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Отсутствие течи пропиточного состава: Кабель можно прокладывать на вертикальных и наклонных трассах без ограничения по перепаду высот, что критически важно для этажных распределительных устройств.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полная герметичность конструкции из полимерных материалов.
- Меньший вес и внешний диаметр: Особенно в сравнении с маслонаполненными кабелями, что упрощает транспортировку, монтаж и обслуживание.
- Большая строительная длина: Уменьшает количество соединительных муфт на линии, повышая надежность.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных систем подпитки маслом и контроля давления.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экране возможна постепенная деградация изоляции под воздействием частичных разрядов. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
- Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкие напряжения.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии.
- Раскатка: Должна производиться с использованием кабельных роликов для предотвращения механических повреждений оболочки и экрана. Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
- Заземление экранов: Экран (оплетка) кабеля должен быть надежно заземлен с двух концов. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью может применяться заземление через специальные устройства для ограничения тока через экран.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт является ответственной операцией. Поверхность изоляции жилы после зачистки должна быть идеально чистой и обработанной специальными составами. Все экраны должны быть восстановлены с обеспечением надежного электрического контакта.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с ПТЭЭП. Для кабелей 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
- Мониторинг: В процессе эксплуатации рекомендуется проводить диагностику состояния изоляции методами измерения тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) или регистрации частичных разрядов.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля ПвПугж 3х50 определяются серией нормативных документов: ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-310-2001 и другими. Ниже приведены ключевые характеристики.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение для кабеля ПвПугж 3х50 | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C | Для изоляции из СПЭ |
| Максимальная температура при перегрузке | +130°C | Допускается не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность КЗ не более 5 с |
| Минимальная температура прокладки | -15°C | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей с секторными жилами |
| Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C | Не менее 100 МОм | Измеряется постоянному току после выдержки в воде 24 ч |
| Строительная длина | Не менее 250 м | По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче |
Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле, при температуре грунта +25°C и глубине прокладки 0,7-1 м)
| Напряжение, кВ | Длительно допустимый ток, А (однокабельная прокладка) | Допустимый ток при перегрузке, А | Ток односекундного КЗ, кА |
|---|---|---|---|
| 6/10 | 205-220 | 280-300 | 6,3 |
| 8,7/15 | 200-215 | 275-295 | 6,3 |
| 12/20 | 195-210 | 270-290 | 6,3 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество работающих кабелей в траншее, способ прокладки) и должны рассчитываться по методикам, приведенным в ПУЭ 7-го издания и ГОСТ 31996-2012.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвПугж 3х50 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования на мобильных установках и судах.
Преимущества и недостатки кабеля ПвПугж 3х50 по сравнению с аналогами
Основным аналогом кабеля с изоляцией из СПЭ является кабель с бумажно-пропитанной изоляцией (например, марки СБ).
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвПугж 3х50 требует специальной подготовки персонала и использования инструмента для кабелей с изоляцией из СПЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвПугж от ПвВнг?
Марка ПвВнг имеет изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена и оболочку из ПВХ пониженной горючести. Однако в маркировке ПвВнг отсутствуют буквы «П» и «уг», что означает: экран выполнен в виде медной ленты, обмотанной поверх всех скрученных жил (поясной экран), а жилы, как правило, круглой формы. В ПвПугж экран наложен на каждую жилу (пофазный экран), а жилы имеют секторную форму, что делает кабель более компактным.
Можно ли прокладывать кабель ПвПугж 3х50 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе при условии отсутствия риска механических повреждений. Однако необходимо учитывать воздействие ультрафиолетового излучения. ПВХ оболочка кабеля стандартного исполнения имеет ограниченную стойкость к УФ-излучению. Для открытой прокладки рекомендуется использовать кабель в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (марка ПвПу) или обеспечивать защиту в виде гофрорукавов, коробов.
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?
Выбор осуществляется на основе действующего в сети номинального междуфазного напряжения (U) и режима работы нейтрали. Например, для сети 10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью (где в аварийном режиме напряжение между неповрежденной фазой и землей может возрасти в √3 раз) применяется кабель с U0/U = 8,7/15 кВ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где перенапряжения меньше) можно использовать кабель 6/10 кВ. Кабель 12/20 кВ применяется для сетей 20 кВ или для создания запаса по напряжению в ответственных сетях 10 кВ.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель специальное оборудование?
Да, обязательно. Помимо стандартного набора для разделки кабеля (ножей, съемников оболочки), необходимы: калиброванные шаблоны для точной зачистки изоляции жил, абразивная бумага высокой зернистости для обработки поверхности изоляции, безворсовые салфетки и обезжиривающая жидкость для очистки, динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений. Работы должны выполняться в условиях, исключающих попадание пыли и влаги на очищенные поверхности.
Какой срок службы у кабеля ПвПугж 3х50?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ и ТУ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых и температурных режимов. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются перегрузки, воздействие химически агрессивных сред, повреждения оболочки и некачественный монтаж соединительных элементов.
В чем принципиальная разница между кабелем с изоляцией из СПЭ и кабелем с изоляцией из ЭПР (этиленпропиленовой резины)?
Оба материала являются сшитыми полимерами и имеют схожие температурные характеристики. Ключевые отличия: СПЭ имеет более высокие первоначальные диэлектрические характеристики, но более чувствителен к локальным дефектам и водным древовидным образованиям («водным деревьям»). ЭПР обладает большей эластичностью, стойкостью к водным деревьям и, как следствие, часто считается более надежным в условиях повышенной влажности, но имеет несколько большие диэлектрические потери. Кабели с изоляцией из ЭПР часто маркируются как ПвПвг (где второе «Пв» означает изоляцию из вулканизированного полиэтилена, что является устаревшим обозначением для ЭПР в некоторых ТУ).