Кабель ПвВнг(А) 35 кВ 400 мм
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВнг(А)-35 кВ 1х400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель силовой марки ПвВнг(А)-35 кВ 1х400 мм² представляет собой одножильное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень надежности, безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации в электрических сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(А)-35 кВ 1х400 мм²
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПВ-изоляция). Это ключевой элемент, обеспечивающий высокие электрические и термические характеристики.
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Внг(А) – исполнение по показателям пожарной безопасности. Внг – распространение горения по кабелю не более 2.5 м в пучковой прокладке, (А) – высшая категория по нераспространению горения (наименьшее выделение теплоты при горении).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 1х400 – одна токопроводящая жила сечением 400 квадратных миллиметров.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (как правило, класса 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 400 мм² жила может быть секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать занимаемое пространство в кабельной линии и улучшить теплоотвод.
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Материал обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и перегрузкам. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 6 часов) кабель может выдерживать температуру +250°C в аварийном режиме.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе с ним образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- 5. Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих материалов (лент или экструзии) и служит для выравнивания потенциала по всей окружности экрана.
- 6. Медный экран (заземляющий). Выполняется в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной по спирали. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции заземления. Для сечения 400 мм² часто имеет значительное собственное сечение (например, 25 или 35 мм²) для пропускания токов короткого замыкания.
- 7. Разделительный слой. Изготавливается из полимерных лент или крепированной бумаги. Предотвращает адгезию оболочки к экрану и облегчает разделку кабеля.
- 8. Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает требуемые пожарные характеристики (не распространяет горение при групповой прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.
- при длительной эксплуатации
- при перегрузке
- при коротком замыкании
- +90°C
- +130°C (не более 6 часов в год)
- +250°C (не более 5 секунд)
- в земле (траншее), +25°C грунта, теплопроводность 1,0 К·м/Вт
- в воздухе, +25°C воздуха
- ~500 — 550 А
- ~600 — 650 А
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: питание от подстанций 35/10(6) кВ к распределительным пунктам и центрам.
- Промышленные предприятия: электроснабжение мощных производственных установок, главных понизительных подстанций цехов.
- Объекты энергетики: соединения внутри подстанций 35 кВ, вводы от воздушных линий (ВЛ) на подстанцию.
- Инфраструктура транспорта: электроснабжение тяговых подстанций электрифицированного железнодорожного транспорта.
- В кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по этажам и помещениям электростанций и подстанций. Категория пожарной опасности Внг(А) позволяет производить групповую прокладку.
- В производственных помещениях.
- В земле (траншее): при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом). Важно отметить, что кабель не имеет брони, поэтому при прямом заглублении в грунт с наличием камней или риска механических повреждений требуется дополнительная защита в виде асбестоцементных или полимерных труб, защитных гофр или лотков.
- На открытом воздухе: при условии защиты от прямых солнечных лучей (прокладка в лотках, по конструкциям).
- Высокая надежность и безопасность: отсутствие риска утечки масла, возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по разности уровней.
- Упрощение монтажа и эксплуатации: меньший вес и внешний диаметр, более простая и чистая разделка концов, отсутствие необходимости в системах маслоподпитки и контроля давления.
- Высокие допустимые температуры: большая пропускная способность и стойкость к перегрузкам.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Экологическая безопасность.
- Чувствительность к частичным разрядам: требует высокого качества изготовления и монтажа муфт для исключения воздушных включений.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Отсутствие брони в базовом исполнении ПвВнг требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перемещаться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
- Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока. Прокладка «с колес» в мороз без подогрева запрещена.
- Прокладка: Радиус изгиба должен строго соблюдаться. При протяжке в трубах или лотках необходимо использовать кабельную смазку, не содержащую веществ, вредных для материалов изоляции и оболочки (силиконовые, восковые).
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и комплектующих, строго по инструкции производителя муфт. Особое внимание – чистоте, герметизации и качеству полупроводящих экранов.
- Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты. При большой длине линии может применяться кросс-соединение экранов и их заземление в одной точке для снижения потерь.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным выпрямленным напряжением 104 кВ в течение 15 минут.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические параметры
| Параметр | Значение / Характеристика |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6 / 35 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40,5 |
| Частота, Гц | 50 |
| Сечение основной жилы, мм² | 400 |
| Материал жилы | Медь |
| Класс гибкости жилы | 1 или 2 (жесткая/полужесткая) |
| Испытательное переменное напряжение, кВ/5 мин. | 65 |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ/15 мин. | 104 |
| Допустимая температура жилы: | |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Оговаривается с заводом-изготовителем, обычно от 200 до 500 м |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,0471 (для медной жилы) |
| Емкость, мкФ/км | ~0,25 — 0,35 |
| Индуктивность, мГн/км | ~0,4 — 0,5 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке: | *Точные значения зависят от конкретных условий прокладки и должны рассчитываться по методике ГОСТ Р МЭК 60287. |
| Сопротивление заземляющего экрана, Ом/км, не более | ~0,5 — 1,0 (зависит от конструкции экрана) |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвВнг(А)-35 кВ 1х400 мм² применяется для создания кабельных линий в сетях среднего класса напряжения 35 кВ. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (СП, СЦ):
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвВнг(А) от кабеля ПвПнг(А)?
Основное отличие – в материале наружной оболочки. У кабеля ПвПнг(А) оболочка выполнена из полиэтилена, что обеспечивает более высокую стойкость к влаге и агрессивным химическим средам. Кабель ПвПнг(А) часто применяется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью. Кабель ПвВнг(А) с ПВХ-оболочкой имеет лучшие показатели по распространению горения и чаще применяется внутри помещений и кабельных сооружений.
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-35 кВ 1х400 мм² в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони (стальной ленты или проволоки) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлению камней, грызунам. При прокладке в траншее обязательна защита с помощью защитных плит, кирпича или гофрированных труб на всем протяжении.
Какое сечение заземляющего проводника должно быть у этого кабеля?
Сечение медного экрана (заземляющего проводника) нормируется стандартами и техническими условиями завода. Для кабеля 35 кВ сечением 400 мм² оно обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Этого достаточно для протекания токов короткого замыкания в течение установленного времени (обычно 1-3 секунды). Точное значение указывается в паспорте на кабель.
Какой кабель выбрать для замены устаревшего маслонаполненного кабеля на 35 кВ?
Кабель ПвВнг(А)-35 кВ является современным и предпочтительным аналогом. Он позволяет использовать существующие кабельные каналы (из-за меньшего диаметра) и не требует строительства масляного хозяйства. Перед заменой необходим перерасчет пропускной способности и проверка условий прокладки.
Как определяется допустимый ток нагрузки для конкретных условий прокладки?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) является расчетной величиной. Он зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, воздухе), температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в пучке, глубины заложения, теплопроводности грунта и др. Базовые значения из таблиц (см. Таблицу 2) даны для стандартных условий. Для любого реального проекта необходим детальный расчет по методикам, изложенным в ГОСТ Р МЭК 60287 или с использованием специализированного программного обеспечения (например, CYMCAP).
Что означает категория «(А)» в маркировке Внг(А)?
Это категория по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Категория А – наивысшая, означает, что при испытании пучка кабелей общее тепловыделение от горения является минимальным. Это позволяет прокладывать большее количество кабелей в одном канале или помещении с точки зрения пожарной безопасности по сравнению с категориями B, C, D.
Требуется ли для такого кабеля система контроля изоляции?
Для кабельных линий 35 кВ, особенно большой протяженности, рекомендуется применение систем непрерывного контроля изоляции (СКИ) или систем локации повреждений (СЛП). Они позволяют отслеживать состояние изоляции в режиме онлайн, фиксировать развитие дефектов и оперативно находить место повреждения, что критически важно для повышения надежности сети.