Кабель ПвКВнг(А) 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКВнг(А) 3х150 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением до 35 кВ, с тремя токопроводящими жилами сечением 150 мм², в исполнении, снижающем распространение горения при групповой прокладке по категории А. Данный кабель является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется для создания надежных и долговечных кабельных линий.
Расшифровка маркировки ПвКВнг(А) 3х150
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого поперечной сшивке молекул для повышения термостойкости).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- КВ – обозначение, указывающее на контрольную функцию (в данной интерпретации часто является частью исторической маркировки для кабелей на напряжение 35 кВ, где «К» – контрольный, «В» – виниловая изоляция; в современном контексте ПвКВ трактуется как кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из ПВХ-пластиката на напряжение 35 кВ).
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по нераспространению горения, регламентированные ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
- 3х150 – три токопроводящие жилы с номинальным сечением 150 мм² каждая.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² выполняется из медных проволок (многопроволочная, 5 или 6 класса гибкости по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизационных процессов, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (Пв). Этот материал, в отличие от термопластичного полиэтилена, сохраняет свои механические и диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания).
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном по жиле он создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
- Медный экран (заземляющий): Выполняется в виде оплетки из медных проволок или, чаще для сечений 150 мм², в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве заземляющего проводника для токов утечки и однофазных токов короткого замыкания.
- Разделительный слой: Под оболочкой может находиться слой из пластикатной пленки или талька, предотвращающий прилипание оболочки к экрану и облегчающий разделку кабеля.
- Оболочка: Наружный защитный слой из ПВХ-пластиката пониженной горючести (нг). Материал оболочки обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага, химикаты) и, благодаря специальным добавкам, препятствует распространению горения при групповой прокладке.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, каналы, этажи, галереи. Исполнение нг(А) обязательно при групповой прокладке в этих объектах.
- Прокладка в производственных помещениях: Цеха промышленных предприятий, распределительные устройства, насосные станции.
- Прокладка в земле (траншеях): Допускается, но требует дополнительной защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Стандартный ПвКВнг(А) не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле рекомендуется кабель в броне, например, ПвКВПнг(А)-броня из стальных оцинкованных лент.
- Использование на объектах с высокой пожароопасностью: Благодаря низкому дымо- и газовыделению (при наличии индекса «LS») и нераспространению горения, кабель может применяться на атомных и тепловых электростанциях, метрополитенах, высотных зданиях, торговых центрах.
- Высокая допустимая температура: Длительно +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией.
- Высокая стойкость к токам КЗ: До 250°C.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая влагостойкость.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с бумажно-пропитанными кабелями того же сечения и напряжения.
- Простота монтажа и разделки: Не требует специальных систем концевой разделки с вертикальной прокладкой (отсутствует стекание пропиточного состава).
- Длительный срок службы: Более 30 лет благодаря стабильности свойств сшитого полиэтилена.
- Безопасность при групповой прокладке: Исполнение «нг(А)» существенно снижает риск распространения пожара.
- Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Особенно к заостренным предметам, которые могут создать концентрацию напряжения.
- Чувствительность к солнечному излучению: ПВХ-оболочка требует защиты при открытой прокладке на солнце (рекомендуется использование гофр, лотков).
- Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или термопластичного полиэтилена, но сопоставима или ниже стоимости бумажно-пропитанных кабелей с учетом монтажа и эксплуатации.
- Требовательность к качеству изготовления и монтажа: Наличие микроскопических включений или неровностей при разделке может привести к частичным разрядам и постепенному выходу из строя.
- Прокладка в воздухе (в кабельном лотке, при температуре воздуха +25°C): ~320-340 А.
- Прокладка в земле (в траншее, один кабель, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт): ~350-370 А.
- нг(А) – Наиболее строгие требования. Испытание проводится при самом высоком удельном количестве горючего материала (более 7 л/м). Требуется для ответственных объектов и плотных пучков.
- нг(В) – Удельное количество горючего материала от 3.5 до 7 л/м.
- нг(С) – От 1.5 до 3.5 л/м.
- нг(D) – Менее 1.5 л/м.
Конструкция кабеля ПвКВнг(А) 3х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и безопасности.
Основные технические и электрические параметры
Параметры регламентируются ТУ 16.К71-335-2004, ГОСТ 31996-2012 и другими нормативными документами.
Таблица 1. Электрические характеристики при напряжении 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 или 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительно допустимая |
| Максимальная температура при КЗ, °C | 250 | Длительность до 5 сек |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А | ~320-350 | Зависит от условий прокладки (земля/воздух) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.124 | Для медной жилы 150 мм² |
| Емкость, мкФ/км | ~0.3-0.4 | Приблизительное значение |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 22 (для U0/U=8,7/10) | Продолжительность 10 мин. |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | 15 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Стойкость к распространению горения | Соответствует ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, категория А (пожароопасность П1б.8.2.2.2) |
| Допустимая температура монтажа | Не ниже -15°C (при более низкой – требуется подогрев) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Масса 1 км кабеля, кг | Приблизительно 5500-6500 кг |
| Наружный диаметр, мм | Приблизительно 55-65 мм (зависит от производителя) |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвКВнг(А) 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ (реже до 35 кВ) частотой 50 Гц.
Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (требуются специальные исполнения), а также для подвижного подключения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвКВнг(А) от ПвКВПнг(А)?
Буква «П» в маркировке ПвКВПнг(А) указывает на наличие поясной изоляции (экрана) поверх скрученных изолированных жил. Это обязательный элемент конструкции для кабелей на напряжение 6 кВ и выше, обеспечивающий симметрию электрического поля. Фактически, для напряжений 10 кВ и 35 кВ корректным обозначением является именно ПвКВПнг(А), хотя на практике часто используют оба варианта для обозначения одного продукта.
Можно ли прокладывать кабель ПвКВнг(А) 3х150 в земле без защиты?
Не рекомендуется. Кабель в оболочке из ПВХ без бронепокрова не предназначен для прямой прокладки в земле, так как подвержен механическим повреждениям (камни, строительный мусор, раскопки). Для прокладки в земле следует применять бронированные модификации, например, ПвКВПнг(А)-б, где «б» означает броню из стальных оцинкованных лент, или обеспечивать защиту с помощью асбоцементных/полимерных плит или защитных труб.
Какой токовая нагрузка у кабеля в воздухе и в земле?
Допустимая токовая нагрузка зависит от множества факторов: способа прокладки (одиночная/групповая), температуры окружающей среды, глубины заложения в земле, удельного теплового сопротивления грунта. Для предварительных расчетов можно ориентироваться на значения:
Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.
Что означает индекс «нг(А)», и чем он отличается от «нг(В)», «нг(С)» и «нг(D)»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Буква в скобках (А, В, С, D) указывает категорию испытаний по объему горючего вещества (общей горючей массы) на метр кабельной трассы:
Кабель категории «нг(А)» можно применять вместо категорий B, C, D, но не наоборот.
Требуется ли для монтажа кабеля специальный инструмент для разделки?
Да, для качественного монтажа концевых и соединительных муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена необходим профессиональный инструмент: стрипперы для послойного снятия изоляции и экрана, калиброванные ножи, римеры для снятия фаски с изоляции жилы. Категорически запрещается использовать обычный нож, так как можно нанести микроскопические повреждения полупроводящим слоям или основной изоляции, что в будущем приведет к пробою.
Какой аналог у кабеля ПвКВнг(А) 3х150 зарубежного производства?
Ближайшими функциональными аналогами являются кабели по стандарту МЭК: типа NA2X(S)Y или N2XSY, где N – нормы МЭК, 2X – изоляция из сшитого полиэтилена, (S) – медный экран, Y – оболочка из ПВХ. Например, N2XS(FL)2Y. Исполнение, не распространяющее горение, будет обозначаться дополнительными индексами, например, «-FR».
Заключение
Кабель ПвКВнг(А) 3х150 представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения (6-10 кВ) на промышленных и гражданских объектах. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям пожарной безопасности при групповой прокладке. Правильный выбор, проектирование и квалифицированный монтаж с соблюдением всех технологических норм являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий. При выборе необходимо тщательно оценивать условия прокладки (земля, воздух, помещение) и, при необходимости, отдавать предпочтение бронированным или модификациям с низким дымогазовыделением (LS).