Кабель ПвПугж 500 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвПугж с сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наличие усиленной экранированной изоляции, г – герметизация водоблокирующими лентами, ж – наличие жилы с сечением 500 мм². Данный кабель является современной альтернативой маслонаполненным и бумажно-пропитанным кабелям, обладая рядом существенных эксплуатационных преимуществ.

Конструкция кабеля ПвПугж 500 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила. В кабеле ПвПугж 500 мм² используется однопроволочная (монолитная) или многопроволочная жила круглой формы, выполненная из медной проволоки. Для сечения 500 мм², как правило, применяется многопроволочная жила (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Жила соответствует 1-му классу по ГОСТ Р МЭК 60228.
• Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 4,5 мм. Сшитый полиэтилен сохраняет эластичность и механическую прочность при высоких температурах (до 90°C в продолжительном режиме).
• Экран по изоляции. Состоит из двух слоев. Внутренний слой – полупроводящий сшитый полиэтилен или полупроводящая лента, наложенная поверх изоляции. Наружный слой – медные проволоки, наложенные с заданным шагом, или медная лента, наложенная спирально. Этот экран предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.
• Поясная изоляция. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных лент.
• Герметизация. Обозначение «г» в маркировке указывает на наличие водоблокирующих лент или гидрофобного заполнителя в конструкции. Это предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружной оболочки.
• Оболочка. Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи, солнечное излучение) и выполняет функцию заземления при наличии брони.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвПугж 500 мм² характеризуется рядом строго нормируемых параметров, которые определяют условия его монтажа и эксплуатации.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30, 26/35
Сечение основной жилы, мм²	500
Материал жилы	Медь (Cu)
Класс жилы	1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная)
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей)
Строительная длина	Не менее 200 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвПугж 500 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря герметизации («г») он рекомендован для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в условиях возможного подтопления. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в сетях среднего напряжения (6-35 кВ) городского распределения электроэнергии.
• Питание мощных промышленных потребителей: заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты.
• Вводы и распределительные сети на территории крупных объектов (порты, аэропорты, железнодорожные узлы).
• Кабельные линии для подключения подстанций и распределительных пунктов.
• Резервирование и дублирование существующих линий электропередачи.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета отсутствия брони и защиты от УФ-излучения, хотя оболочка из ПВХ обладает определенной стойкостью.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

По сравнению с традиционными кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и кабелями с изоляцией из ПВХ, кабель ПвПугж обладает рядом ключевых преимуществ:

• Высокая допустимая температура. Длительно допустимая температура +90°C против +70°C для бумажной изоляции, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
• Высокая стойкость к токам короткого замыкания. Изоляция из сшитого полиэтилена не течет и не деградирует при кратковременном нагреве до 250°C.
• Отличные диэлектрические характеристики. Низкие диэлектрические потери (тангенс дельта), высокая электрическая прочность.
• Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах. Не требует поддержания избыточного давления масла, как маслонаполненные кабели.
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Гибкость и удобство монтажа. Меньший минимальный радиус изгиба, возможность прокладки на трассах со сложной геометрией.
• Высокая стойкость к влаге и коррозии благодаря герметизации.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) при монтаже, требующая аккуратности.
• Необходимость использования специального инструмента и технологий для монтажа соединительных и концевых муфт.
• При горении ПВХ-оболочка выделяет большое количество дыма и хлористого водорода, что накладывает ограничения на применение в пожароопасных зонах без дополнительных мер. Для таких случаев существуют модификации с оболочкой из пониженной горючести (ПвПу2гж) или безгалогенной (ПвПуг-HF).

Расчетные электрические параметры (пример для 10 кВ)

Для проектирования сетей и выбора защитной аппаратуры используются следующие расчетные параметры кабеля 500 мм² на напряжение 10 кВ:

Параметр	Ед. изм.	Примерное значение
Активное сопротивление жилы при 90°C (R90)	Ом/км	~0.0361
Индуктивное сопротивление (X)	Ом/км	~0.11 — 0.13
Емкостной ток (IC)	А/км	~2.5 — 3.0
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт)	А	~580 — 630
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C)	А	~640 — 690
Сопротивление изоляции	МОм·км	Не менее 1000

Внимание! Точные значения необходимо брать из технического каталога производителя конкретного кабеля, так как они могут варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвПугж 500 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями производителя. Ключевые требования:

• Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
• Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
• При прокладке в траншее необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
• Радиус изгиба кабеля при прокладке должен быть не менее 15 его наружных диаметров.
• Соединение и ответвление жил производится только с помощью специальных соединительных и ответвительных муфт, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Концы кабеля перед подключением к аппаратуре должны быть оконцованы кабельными концевыми заделками (муфтами) соответствующего класса напряжения.
• При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать нормируемые расстояния между ними для обеспечения теплоотвода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвПугж и ПвПгж?

Буква «у» в маркировке ПвПугж указывает на наличие усиленной экранированной изоляции. Фактически, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше это является стандартным требованием, и в современной номенклатуре кабели ПвПгж и ПвПугж на эти напряжения часто идентичны. Однако, для низковольтных кабелей (до 1 кВ) обозначение «у» может указывать на экран по жиле, что для среднего напряжения является обязательным.

Можно ли использовать кабель ПвПугж 500 мм² для прокладки по эстакадам на открытом воздухе?

Да, можно. Однако необходимо учитывать, что ПВХ-оболочка подвержена старению под воздействием ультрафиолетового излучения. Для длительной эксплуатации в таких условиях рекомендуется прокладка в лотках с крышками, гофрорукавах или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (обычно это оговаривается отдельно с производителем).

Какое сечение заземляющего проводника должно быть у кабеля ПвПугж 500 мм²?

В стандартном исполнении кабель ПвПугж является одножильным и не имеет отдельного заземляющего проводника. Функцию заземления выполняет медный экран (проволочный или ленточный). Его сечение нормируется и для кабеля 500 мм² на 10-35 кВ, как правило, составляет 25-35 мм², что соответствует требованиям ПУЭ для экранов. При необходимости отдельного заземляющего проводника следует рассматривать кабели другой конструкции (например, с броней, которая может служить заземляющим проводником).

Какой метод соединения жил 500 мм² предпочтительнее: опрессовка или сварка?

Оба метода допустимы. Опрессовка с помощью медных или алюмомедных гильз и гидравлического пресса является наиболее распространенным, стандартизированным и надежным способом. Сварка (в т.ч. термитная) также применяется, но требует высокой квалификации персонала и может быть менее удобна в полевых условиях. Выбор часто зависит от местных нормативов и оснащенности монтажной организации.

Требуется ли для кабеля ПвПугж 500 мм² система постоянного контроля изоляции?

Для кабельных линий 6-35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена система постоянного контроля изоляции (например, релейная защита от замыканий на землю с действием на сигнал) является обязательным требованием ПУЭ (Глава 3.3). Это связано с необходимостью своевременного обнаружения однофазных замыканий на землю, которые могут перерасти в междуфазные КЗ.

Как определить производителя и год изготовления кабеля?

Информация наносится на наружную оболочку кабеля в виде маркировки через равные промежутки (обычно не более 550 мм). Там указывается: товарный знак или название завода-изготовителя, марка кабеля (ПвПугж), номинальное напряжение (например, 10 кВ), количество и сечение жил (1х500), год изготовления, длина в метрах. Отсутствие четкой маркировки – признак некачественной продукции.