Кабель силовой ПвВнг(А)-10 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А) на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его ключевыми отличиями являются применение передовой технологии сшивки полиэтилена, обеспечивающей высокие температурные и механические характеристики изоляции, а также использование материалов пониженной горючести для групповой прокладки.

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(А) 10 кВ 185 мм²

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Внг(А) – исполнение пониженной горючести с индексом (А), что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность).
• 10 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель (фактически класс напряжения 6/10 кВ).
• 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(А) 10 кВ 185 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, соответствует ГОСТ 22483 или IEC 60228.
• Класс гибкости: 1 или 2 (как правило, для сечений от 185 мм² используется однопроволочная жила класса 1 для обеспечения жесткости и стабильности формы).
• Форма: Круглая, компактная или секторная. Для одножильных кабелей 185 мм² часто применяется круглая форма.
• Сечение: 185 мм² (номинальное). Фактическое сечение контролируется стандартами и имеет допустимые отклонения.

2. Экранирующий слой над жилой (полупроводящий экран)

Нанесен поверх жилы. Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизационные процессы в изоляции.

3. Изоляция

Основной диэлектрический барьер. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом химической или радиационной сшивки. Толщина изоляции строго нормирована стандартами (например, ГОСТ 31996 или МЭК 60502-2). Для кабеля 10 кВ типичная толщина составляет около 5,5 мм. Сшитый полиэтилен сохраняет механические и диэлектрические свойства при длительной рабочей температуре до 90°C и в режиме перегрузки до 130°C.

4. Экранирующий слой под оболочкой (полупроводящий экран)

Располагается поверх изоляции. Аналогичен внутреннему экрану. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, в котором изоляция выполняет роль диэлектрика, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле.

5. Поясная изоляция (при необходимости)

Может выполняться в виде обмотки из полупроводящих или изоляционных лент для придания конструкции округлой формы и дополнительной стабилизации.

6. Экранирующая оплетка (металлический экран)

Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выполняется из медных проволок или медной ленты. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
• Защита от внешних электромагнитных наводок.

Для кабеля 185 мм² сечение медного экрана нормируется (например, не менее 25 мм² по ГОСТ).

7. Оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-пластикатнг(А)). Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага, химикаты), а также выполняет функцию барьера от распространения пламени при групповой прокладке. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Параметр	Значение / Норма	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное рабочее напряжение.
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	22 кВ (на 10 мин)	Для готового кабеля после изготовления.
Испытательное постоянное напряжение	52 кВ (на 15 мин)	При приемо-сдаточных испытаниях на объекте.
Допустимая длительная температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы.
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность не более 5 сек.
Максимальная температура при перегрузке	+130°C	Продолжительность не более 100 часов в год.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C	При отсутствии механических нагрузок.
Рабочий температурный диапазон	от -50°C до +50°C	Для окружающей среды.
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При температуре +20°C.
Емкость	Приблизительно 0,3-0,4 мкФ/км	Типовое значение, зависит от конкретной конструкции.
Индуктивное сопротивление	Приблизительно 0,1-0,15 Ом/км	Типовое значение.

Механические и пожарные характеристики

• Стойкость к распространению горения: Соответствует категории А по ГОСТ 53315 или IEC 60332-3. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке (в пучках).
• Допустимые усилия при протяжке: Максимально допустимое тяговое усилие при прокладке рассчитывается исходя из сечения жилы и материала, обычно не превышает 50-70 Н/мм² сечения жилы. Для 185 мм² это примерно 9-13 кН.
• Минимальный радиус изгиба: При монтаже минимальный радиус изгиба составляет 15-20 наружных диаметров кабеля. Для одножильного кабеля 185 мм² это, как правило, не менее 800-1000 мм.

Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ)

ДДТ зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе, в трубах), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей и глубины заложения. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий.

Условия прокладки	ДДТ, А (ориентировочно)	Количество кабелей в траншее/пучке	Температура грунта/воздуха
В земле (траншее)	350-380 А	1	+15°C (грунта), глубина 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	400-430 А	1	+25°C (воздуха), солнечная радиация учтена
В воздухе (групповая прокладка)	320-360 А	3 (впритык)	+25°C (воздуха)

Важно: Точный расчет ДДТ для каждого конкретного проекта должен выполняться по методикам, изложенным в ПУЭ (Правила устройства электроустановок) или стандартах МЭК 60287, с учетом всех поправочных коэффициентов.

Область применения кабеля ПвВнг(А) 10 кВ 185 мм²

Кабель данной марки и сечения является основным элементом распределительных сетей среднего напряжения и применяется для следующих целей:

• Питание мощных потребителей: Подключение трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Магистральные линии в городских кабельных сетях: Прокладка в коллекторах, туннелях, по эстакадам и в производственных помещениях.
• Вводы на территории объектов: Организация кабельных вводов от воздушных линий (ВЛ) к распределительным устройствам (РУ).
• Прокладка в пожароопасных и требующих повышенной безопасности местах: Благодаря исполнению «нг(А)» кабель разрешен для групповой прокладки в многочисленных пучках в общих коробах, лотках, шахтах без дополнительной противопожарной защиты каждого кабеля в отдельности.
• Объекты с высокой плотностью кабельных трасс: Метрополитен, крупные торговые центры, аэропорты, энергораспределительные узлы.

Кабель не предназначен для прокладки непосредственно в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах или блоках), так как ПВХ оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и грызунам. Для прокладки в земле рекомендуется использовать кабели с бронепокровом (например, ПвБбШв).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) ПвВнг(А):

• Высокие температурные характеристики: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл).
• Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
• Отсутствие необходимости в ограничении по перепаду высот при прокладке: В отличие от маслонаполненных или бумажно-пропитанных кабелей, в изоляции XLPE нет миграции пропиточного состава.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных муфт для остановки масла, более удобен в разделке.
• Высокая влагостойкость изоляции.
• Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» позволяет снизить пожарную нагрузку на объекте.

Недостатки:

• Чувствительность к механическим повреждениям при прокладке: Требует аккуратного обращения, контроля радиуса изгиба.
• Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранах возможно развитие дендритных структур («древообразование»), ведущих к пробою. Качественное изготовление и монтаж критически важны.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на основе ПВХ изоляции на низкое напряжение, но сопоставима или ниже стоимости бумажно-пропитанных кабелей на 10 кВ.
• Отсутствие бронепокрова в данной конструкции ограничивает области прокладки без дополнительных защитных средств.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка: Допускается прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), производственных помещениях, по конструкциям. При необходимости прокладки в земле обязательна защита (трубы, блоки).
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (греющих токов).
• Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Заземление: Металлический экран (оплетка) с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированных сетях применяют заземление через ограничители перенапряжений (ОПН) или специальные заземляющие устройства для гашения блуждающих токов.
• Соединение и оконцевание: Производится с помощью специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Требуется тщательная зачистка, обработка и изоляция по технологии, указанной производителем муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвВнг(А) отличается от кабеля ПвПнг(А)?

Буква «В» в маркировке ПвВнг(А) указывает на материал оболочки – поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). Буква «П» в маркировке ПвПнг(А) указывает на оболочку из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими механическими и влагозащитными свойствами, но ПВХ-пластикатнг имеет лучшие показатели по огнестойкости и нераспространению горения, что критично для групповой прокладки внутри помещений.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А) 10 кВ 185 мм² в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле без дополнительной защиты не рекомендуется. ПВХ оболочка не является броней и не защищена от механических повреждений лопатой, камнями, грызунами. Для прокладки в земле следует применять бронированные кабели (например, ПвБбШв) или прокладывать кабель ПвВнг(А) в защитных трубах (ПНД, асбестоцементных) или блоках, что обеспечит механическую защиту и возможность замены в будущем.

Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение проводников для заземления экрана должно быть не менее сечения, указанного в ГОСТ или ТУ на кабель (для 185 мм² обычно не менее 25 мм²). На практике часто используют медную ленту или гибкий провод сечением 35-50 мм², особенно на участках с высокими ожидаемыми токами КЗ. Расчет должен проводиться в соответствии с ПУЭ гл. 1.7.

Каков срок службы кабеля ПвВнг(А) 10 кВ?

Номинальный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, указанных в технической документации, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от режимов работы (температурные перегрузки, токи КЗ), коррозионной агрессивности среды и качества обслуживания.

Что означает индекс (А) в маркировке Внг(А)?

Индекс (А) указывает на категорию по нераспространению горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Категория А – наиболее строгая: испытание проводится на пучке кабелей общей высотой 3,5 м с удельной пожарной нагрузкой 7 л/м. Кабель, соответствующий категории А, не распространяет горение при групповой прокладке в самых жестких условиях, что позволяет прокладывать большое количество кабелей в одном лотке или шахте без дополнительных противопожарных разрывов.

Какой аналог кабеля ПвВнг(А) существует по международным стандартам?

Ближайшим аналогом по стандартам IEC (МЭК) является кабель марки XLPE insulated, PVC sheathed, low fire hazard, single-core, 10 kV, 185 mm². Конкретная маркировка может отличаться у разных производителей (например, N2XH, N2XCH). Ключевые соответствия: изоляция XLPE, оболочка PVC, исполнение пониженной горючести.

Как проверить целостность изоляции и экрана перед монтажом?

Обязательно проводятся приемо-сдаточные испытания:

1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В или 5000 В. Для кабеля длиной L (км) сопротивление должно быть не менее R = 100 МОм·км / L (км).
2. Испытание повышенным постоянным напряжением 52 кВ в течение 15 минут. Ток утечки стабилизируется и не должен иметь тенденции к росту.
3. Проверка целостности и сопротивления металлического экрана (оплетки) микроомметром.

Все испытания должны проводиться обученным персоналом с соблюдением правил техники безопасности.