Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм² представляет собой силовой кабель на среднее напряжение 10 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Его конструкция и материалы обеспечивают надежную работу в условиях низких температур и при повышенных требованиях к пожарной безопасности в зонах с массовым пребыванием людей. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Внг(А) – исполнение по нераспространению горжения категории А (пониженная пожарная опасность), ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С), 10 кВ – номинальное напряжение, 70 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (как правило, по классу 2 по ГОСТ 22483). Сечение 70 мм² является оптимальным для токовых нагрузок порядка 200-250 А в зависимости от условий прокладки. Жила может быть как однопроволочной (для жестких условий монтажа), так и многопроволочной (для улучшения гибкости).
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наложен поверх токопроводящей жилы. Изготавливается из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий рабочее напряжение 10 кВ. Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°С), стойкость к тепловому удару (кратковременно до +250°С), высокие диэлектрические и механические характеристики. Толщина изоляции строго нормирована стандартами.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наложен поверх основного изоляционного слоя. Аналогичен экрану по жиле. Вместе они образуют коаксиальную систему, концентрирующую электрическое поле строго внутри слоя изоляции.
• Поясная изоляция: Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Служит для дополнительного выравнивания поля и механической защиты.
• Медная экранирующая жила: Представляет собой спирально наложенную медную проволоку или оплетку. Ее назначение – проведение токов утечки и, главное, токов однофазного короткого замыкания на землю. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
• Разделительный слой: Обычно из выполнен из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты. Защищает экран от контакта с металлической оболочкой или броней.
• Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов. Для кабеля марки ПвВнг(А)-ХЛ броня является обязательным элементом конструкции.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Индекс «ХЛ» указывает на использование морозостойкого пластиката, сохраняющего эластичность при температурах до -60°С и ниже. Оболочка защищает броню от коррозии и обеспечивает выполнение требований по нераспространению горения.

Основные технические характеристики и параметры

Эксплуатационные параметры кабеля регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и более высоковольтными ТУ. Для напряжения 10 кВ часто применяются ТУ 16.К71-304-2001 или аналогичные.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	8,7/10	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Число и сечение жил	1×70, 3×70	Наиболее распространена трехжильная исполнение
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ (до 4 сек)	+250°C	Стойкость изоляции XLPE к тепловому удару
Минимальная температура монтажа без прогрева	-15°C	Для кабелей в исполнении ХЛ допускается прокладка при более низких температурах (до -40°С), но с соблюдением особых условий
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров	Для многожильных кабелей с сечением жил до 50 мм2 – 10 диаметров
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	22,5 (30 мин)	Для приемо-сдаточных испытаний после монтажа

Таблица 2. Параметры пожарной безопасности (исполнение нг(А)-ХЛ)

Параметр	Характеристика	Соответствие стандарту
Распространение горения при одиночной прокладке	Не распространяет горение	ГОСТ 12176 (категория А)
Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения	Пониженная	Индекс «-LS» в расширенной маркировке
Кислотность газовыделений, pH	> 4,3
Показатель дымообразования	Пониженное дымообразование

Область применения и особенности прокладки

Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение обусловлено требованиями к напряжению, климатическими условиями и пожарной безопасностью.

• Распределительные сети 6-10 кВ: Основная сфера – питание районных и городских подстанций, ответвления к мощным потребителям (промышленные предприятия, крупные торговые центры, насосные станции).
• Прокладка в земле (траншеях): Бронированная конструкция позволяет осуществлять прокладку непосредственно в грунте (за исключением грунтов с высокой коррозионной активностью). При этом обязательна подсыпка и защита песчаной подушкой, а также укладка сигнальной ленты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Исполнение «нг(А)» позволяет прокладывать его в формациях (пучках) категории А, то есть при большом количестве кабелей в одном коридоре, где требования к нераспространению горения максимально строгие.
• Объекты с особыми требованиями к пожарной безопасности: Вокзалы, аэропорты, метрополитен, многоэтажные здания, подземные сооружения. Низкое дымо- и газовыделение критически важно для эвакуации людей.
• Регионы с холодным климатом: Исполнение «ХЛ» гарантирует сохранение эластичности оболочки и изоляции при экстремально низких температурах, что исключает растрескивание во время монтажа и эксплуатации в зимний период.

Важное замечание по монтажу: Несмотря на морозостойкость, прокладка при температурах ниже -15°C требует предварительного прогрева кабеля в тепляках или с помощью трансформаторов прогрева. Монтаж «внатяг» запрещен. После окончания монтажа кабели на напряжение 10 кВ в обязательном порядке подвергаются высоковольтным испытаниям повышенным напряжением 22,5 кВ промышленной частоты в течение 30 минут.

Сравнение с аналогами и выбор

При выборе кабельной продукции для сетей 10 кВ необходимо учитывать альтернативы. Основным конкурентом кабеля ПвВнг(А)-ХЛ является кабель АПвВнг(А)-ХЛ с алюминиевой жилой. Его преимущество – значительно меньшая стоимость и вес. Однако медный кабель имеет меньший диаметр при том же сечении, большую стойкость к электродинамическим воздействиям при КЗ, более высокую проводимость и, как следствие, меньшие потери энергии на нагрев. Для ответственных объектов, объектов с лимитом по габаритам кабельных трасс и при расчете на повышенные токовые нагрузки предпочтение отдается меди.

Устаревшим, но еще встречающимся аналогом является кабель с бумажно-масляной изоляцией (например, СБл 10 кВ). Его ключевые недостатки: трудоемкий монтаж с ограничением по перепаду высот, необходимость специальной арматуры для подпитки маслом, высокая пожароопасность, больший вес и диаметр. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена лишен этих недостатков.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг(А)-ХЛ и АПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм²?

Принципиальная разница – материал токопроводящей жилы. «П» в маркировке означает медную жилу, «АП» – алюминиевую. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к окислению и механическую прочность, но стоит дороже и тяжелее. Выбор зависит от бюджета проекта, требований к токовой нагрузке и условиям эксплуатации.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм² открыто по фасаду здания?

Да, можно, так как оболочка из ПВХнг-ХЛ устойчива к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при таком способе прокладки необходимо обеспечить механическую защиту от возможных повреждений (например, в коробе или гофротрубе) и надежное крепление. Предпочтительнее для открытой прокладки по конструкциям использовать кабели с индексом «-HF» или «-FR», обладающие повышенной устойчивостью к УФ-излучению.

Какие муфты и концевая арматура применяются для монтажа этого кабеля?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ применяется специализированная кабельная арматура: соединительные, стопорные и концевые муфты (внутренней и наружной установки). Для ПвВнг(А)-ХЛ подходят муфты, рассчитанные на работу с трехжильными бронированными кабелями с медными жилами. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента для разделки кабеля (снятия экранов, ступенчатой разделки изоляции).

Какой допустимый длительный ток нагрузки для данного кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки зависит не только от сечения, но и от способа прокладки. Для кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 3×70 мм² ориентировочные значения:

• Прокладка в земле (в траншее, одна кабельная линия, температура грунта +15°С): ~215 А.
• Прокладка в воздухе (температура воздуха +25°С): ~200 А.

Точные значения необходимо брать из ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты на количество работающих линий рядом, температуру окружающей среды и т.д.

Что означает индекс «(А)» в маркировке Внг(А) и почему это важно?

Индекс «(А)» обозначает категорию исполнения по нераспространению горения по ГОСТ 12176. Категория А – наиболее строгая. Она означает, что кабель прошел испытания на нераспространение горения при прокладке в пучке (формации) с удельной тепловой нагрузкой, соответствующей самой высокой категории. Это позволяет прокладывать его в многочисленных группах (пучках) без ограничения, что критически важно для кабельных этажей, шахт и коллекторов современных энергонасыщенных объектов.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле, учитывая наличие брони?

Броня из стальных оцинкованных лент защищает от механических повреждений при засыпке грунтом и от грызунов. Однако для дополнительной защиты от коррозии, химически агрессивных грунтов и в качестве сигнального слоя обязательно применяются:

• Подушка из мелкого песка (толщиной не менее 100 мм) под кабелем.
• Защитная засыпка песком поверх кабеля (толщиной не менее 100 мм).
• Укладка сигнальной ленты из пластика на глубине 250-300 мм от поверхности земли поверх засыпки.
• В агрессивных грунтах – прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, с последующей продувкой их инертным газом или заполнением специальным гелем.

Заключение

Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 70 мм² представляет собой современное, технологичное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения в условиях холодного климата и на объектах с высокими требованиями пожарной безопасности. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитной броне, обеспечивает высокую надежность, долговечность и удобство монтажа. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ, техническими условиями производителя и проектными решениями являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей.