Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвКВнг(А) 3х95: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвКВнг(А) 3х95 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, длительного срока службы и безопасности при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – контрольный кабель (в данной трактовке – наличие экрана), Внг(А) – исполнение по снижению пожарной опасности с оболочкой, не распространяющей горение при групповой прокладке по категории А, 3х95 – три токопроводящие жилы сечением 95 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвКВнг(А) 3х95

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила: Жила сечением 95 мм² выполняется, как правило, из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила является многопроволочной (гибкой или повышенной гибкости), что облегчает монтаж и укладку кабеля на трассе.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
• Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися свойствами: высокая электрическая прочность (около 12-15 кВ/мм), термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическая прочность.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном по жиле, создает идеально гладкое цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции.
• Металлический экран: Поверх полупроводящего экрана накладывается металлический экран. В кабелях на напряжение 6-10 кВ он выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание на землю токов утечки в случае повреждения изоляции, обеспечение симметрии электрического поля. Для кабеля 3х95 экран, как правило, выполняется отдельно на каждой жиле.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях экранированные жилы часто скручиваются вместе с заполнением промежутков негорючим материалом (например, жгутами из полимерной ленты) и поверх накладывается поясная изоляция – обмотка из полимерных лент или экструдированный слой. Она обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную защиту.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту внутренних элементов, а индекс «нг(А)» подтверждает, что кабель при групповой прокладке не распространяет горение, что соответствует высшей категории пожарной безопасности «А» по ГОСТ 53315-2009.

Основные технические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичными), а также межгосударственными стандартами.

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвКВнг(А) 3х95

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение основных жил	3 жилы, 95 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева)	-15°C
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа)	18 кВ в течение 10 мин.
Строительная длина	Не менее 200 м (может быть оговорена с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения и условия прокладки

Кабель ПвКВнг(А) 3х95 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в сетях 6/10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, вентиляционных установок, крупных производственных цехов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, кабельных каналах и эстакадах, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры (вокзалы, метро, аэропорты), в многофункциональных высотных зданиях.

Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в земле (в траншеях), если оболочка обладает стойкостью к воздействию почвенных вод и химических веществ, а также для прокладки в воздухе (по фасадам, на тросах) при условии защиты от прямого солнечного излучения. Наиболее типична прокладка в кабельных сооружениях с обязательным учетом категории пожарной опасности «нг(А)».

Преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ)

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, к классу которых относится ПвКВнг(А), практически полностью вытеснили бумажно-пропитанные кабели в новых проектах. Ключевые преимущества:

• Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для СБ, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
• Отсутствие градиента температуры по изоляции: Не требуется учет перепада при прокладке в земле, что упрощает расчеты.
• Меньший вес и внешний диаметр: Облегчает транспортировку, монтаж и требует каналы меньшего размера.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует сложной технологии заделки концов для предотвращения стекания пропиточного состава.
• Высокая стойкость к увлажнению: Не критично случайное локальное повреждение оболочки.
• Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте.

Расчетные электрические параметры

Для проектирования сетей инженерам необходимы удельные параметры кабеля. Приведем справочные данные для сечения 95 мм² на напряжение 10 кВ.

Таблица 2. Удельные электрические параметры (ориентировочные, для частоты 50 Гц)

Параметр	Значение	Примечание
Активное сопротивление жилы при +90°C (R90)	~0.247 Ом/км	Рассчитано с учетом температурного коэффициента
Индуктивное сопротивление (XL)	~0.11-0.13 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил и наличия экрана
Емкостной ток (IC)	~1.5-2.0 А/км	Важно для расчета компенсации в сетях с изолированной нейтралью
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~250-280 А	Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле, температуры среды, количества рядом проложенных кабелей)

Требования пожарной безопасности (индекс «нг(А)»)

Исполнение «нг(А)» является определяющим для групповой прокладки. Это означает, что при испытании пучка кабелей (категория А – наиболее жесткие условия, соответствующая реальной прокладке в сооружениях) горение не распространяется за пределы зоны воздействия пламени горелки. Кабель также соответствует дополнительным показателям пожарной опасности:

• Кислотность газов при горении: Не более 5,0 мг/г (снижение коррозионного воздействия на металлоконструкции).
• Дымогазовыделение: Индекс дымообразования (плотность дыма) не более 50% (для исполнений «нг(А)-LS»).
• Огнестойкость: Кабель может выпускаться в исполнении «нг(А)-FR» (Fire Resistance), сохраняя целостность цепи в условиях пламени в течение заданного времени (например, 60 или 180 мин).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвКВнг(А) от АПвВнг(А)?

Это аналогичные кабели. Буква «А» в начале марки АПвВнг(А) традиционно обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Однако в современной маркировке по ТУ часто опускают первую «А» для алюминия, а для меди могут добавлять «Cu». Кабель ПвКВнг(А) подразумевает медную жилу. Необходимо всегда уточнять материал жилы в технической документации.

Можно ли прокладывать кабель ПвКВнг(А) 3х95 в земле (траншее)?

Да, можно, но при условии, что оболочка кабеля стойка к воздействию почвенных вод и агрессивных сред. Для прямой прокладки в земле рекомендуется использовать кабель в бронепокрове, например, ПвКШп(Б) или ПвКШв. Прокладка кабеля ПвКВнг(А) в земле без брони допустима при условии его защиты пластиковыми или асбоцементными коробами, трубами, либо при уверенности в отсутствии механических повреждений.

Какой экран используется в кабеле – медная лента или проволока, и в чем разница?

В кабелях на 6/10 кВ может применяться и то, и другое. Экран из медных проволок (часто в сочетании с медной лентой) обеспечивает лучшее сопротивление короткому замыканию и используется при больших ожидаемых токах КЗ. Экран только из медной ленты дешевле и обеспечивает достаточные характеристики для большинства применений. Конкретный тип экрана указывается в ТУ завода-изготовителя.

Как определяется необходимое сечение 95 мм² для проекта?

Сечение выбирается по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (I_доп) – расчетный ток линии должен быть меньше I_доп с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, групповую прокладку и т.д.). 2) По потере напряжения – особенно важно для протяженных линий. 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания – проверяется, что сечение выдержит расчетный ток КЗ за время его отключения. Для сечения 95 мм² типичные области применения – вводы и магистрали мощностью 2-4 МВА.

Требуется ли для монтажа кабеля специальный инструмент для разделки?

Да, для качественного оконцевания и соединения кабеля 10 кВ необходим профессиональный инструмент: стрипперы для послойного снятия изоляции и экранов, приспособления для обработки концов жил, термоусадочные или холодноусаживаемые муфты. Работа должна выполняться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение по монтажу кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Что означает аббревиатура «LS» в расширенной маркировке ПвКВнг(А)-LS?

«LS» (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение. Кабели с индексом LS изготавливаются из материалов, которые при горении выделяют минимальное количество дыма (пониженная плотность) и коррозионно-активных газов (галогенов). Такие кабели обязательны для прокладки в метро, на объектах транспортной инфраструктуры, в детских и лечебных учреждениях.

Заключение

Кабель ПвКВнг(А) 3х95 является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а исполнение «нг(А)» позволяет использовать его при групповой прокладке на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, проектной документацией и рекомендациями производителя являются залогом долговечной и безотказной работы энергетической системы.