Кабель ПвВГЭ 1 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВГЭ 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 1 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), на воздухе, в кабельных сооружениях, включая помещения с повышенной влажностью. Его расшифровка, согласно ГОСТ 31996-2012 (и более ранних ГОСТ 16442-80, ТУ 16.К71-310-2001), указывает на ключевые особенности конструкции: Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Г – «голый» (отсутствие защитных покровов из стальных лент или проволок), Э – экран по жиле. Кабель рассчитан на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ПвВГЭ
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, обозначение в марке кабеля опускается). Жилы могут быть однопроволочными (сечением от 1.5 до 50 мм² включительно) или многопроволочными (сечением от 16 до 1000 мм² и выше), соответствующие классам 1 и 2 по ГОСТ 22483. Форма жил – круглая. Для кабелей с сечением жил 16 мм² и более жилы могут быть секторной или сегментной формы для уменьшения общего диаметра кабеля.
2. Экран по жиле
Обязательный элемент для кабелей на напряжение 1 кВ и выше. Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции стандартизирована и зависит от сечения жилы. Рабочая температура жилы: до +90°C в длительном режиме, допустима перегрузка до +130°C, температура при коротком замыкании (до 4 сек) – +250°C.
4. Экран изолированной жилы
Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя и медной ленты или проволоки. Полупроводящей слой, наложенный поверх изоляции, в сочетании с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерность электрического поля. Поверх него накладывается экран в виде медных лент (фольги) или оплетки из медных проволок, который служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии поля и как элемент системы заземления при повреждении.
5. Поясная изоляция
В многожильных кабелях поверх скрученных экранированных жил накладывается обмотка из полимерной пленки или аналогичного материала для фиксации конструкции.
6. Оболочка
Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный. ПВХ-пластикат не распространяет горение при одиночной прокладке.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Сопротивление изоляции при 20°C: не менее 10 МОм·км для кабелей с сечением жил 1.5-6 мм², и не менее 7 МОм·км для сечений 10 мм² и выше. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц продолжительностью 10 мин после прокладки: 3.5 кВ.
Механические и климатические параметры
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля для одножильных и 7.5 для многожильных кабелей.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании: соответствует классу ПвВГЭ-Т (до +250°C).
- Стойкость к распространению горения при одиночной прокладке: соответствует категории «не распространяющие горение» по ГОСТ 12176.
- Кабельные линии в сетях 0.66/1 кВ промышленных предприятий, в том числе на объектах с высокой плотностью нагрузки.
- Распределительные сети городской и сельской инфраструктуры.
- Питание мощного электрооборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок, кроме указанных в ГОСТ (траншеи должны быть без камней, с песчаной подушкой и засыпкой). Отсутствие брони требует дополнительных мер защиты (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты) при риске механических повреждений.
- Данные приведены справочно на основе типовых расчетных таблиц (ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996). Для точного расчета в конкретных условиях (групповая прокладка, иная температура) необходимо применять поправочные коэффициенты.
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная опасность по объему горючей нагрузки).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымовыделение и газовыделение при горении и тлении.
- По длительно допустимому току нагрузки (ДДТ). Расчетный ток линии должен быть меньше или равен ДДТ для выбранного сечения, способа прокладки и условий окружающей среды с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и т.д.).
- По потере напряжения. Для удаленных потребителей необходимо выполнить проверку, чтобы потеря напряжения в кабельной линии не превышала значений, установленных ПУЭ (например, ±5% для внутренних сетей).
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвВГЭ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка в земле (траншеях) напрямую разрешена нормативными документами (ГОСТ 31996-2012, п. 5.1.1), однако кабель не имеет бронепокрова, поэтому ответственность за оценку механических рисков и принятие защитных мер лежит на проектировщике и монтажной организации.
Сравнительная таблица аналогов и выбор кабеля
| Марка кабеля | Изоляция | Защитный покров / Оболочка | Ключевое отличие от ПвВГЭ | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|---|---|
| ПвВГЭ | СПЭ | ПВХ, без брони | Базовая модель | Кабельные сооружения, воздух, земля (при отсутствии механич. рисков). |
| ПвВГЭнг(А)-LS | СПЭ | ПВХ пониженной горючести с низким дымогазовыделением | Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А), пониженное дымовыделение. | Помещения с массовым пребыванием людей, метро, тоннели, здания с системами дымоудаления. |
| ПвБбШв | СПЭ | Броня из стальных лент, ПВХ-шланг | Наличие брони. | Прокладка в земле (траншеях) при высоком риске механических повреждений, в т.ч. в грунтах с перемещением. |
| ВВГ | ПВХ | ПВХ, без брони | Более дешевая ПВХ-изоляция, меньшая термостойкость (до +70°C). | Внутренние электросети, сухие и влажные помещения, где нет требований к высокой токовой нагрузке. |
| АПвВГЭ | СПЭ | ПВХ, без брони | Алюминиевая токопроводящая жила. | Для снижения капитальных затрат на линии, где не предъявляются жесткие требования к гибкости и минимальному сечению. |
Расчет допустимого тока нагрузки
Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) для кабеля ПвВГЭ зависит от количества жил, сечения, способа прокладки и температуры окружающей среды. Приведены данные для наиболее распространенных условий прокладки: в земле (в траншее, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт) и на воздухе (температура воздуха +25°C).
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, ДДТ, А (в земле/на воздухе)* | Трехжильный кабель, ДДТ, А (в земле/на воздухе)* |
|---|---|---|
| 4 | 55 / 48 | 44 / 38 |
| 10 | 95 / 80 | 75 / 65 |
| 25 | 155 / 135 | 130 / 110 |
| 50 | 240 / 205 | 190 / 165 |
| 120 | 390 / 335 | 310 / 270 |
| 240 | 590 / 505 | 465 / 400 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвВГЭ принципиально отличается от ВВГ?
Ключевое отличие – материал изоляции. У ПвВГЭ – сшитый полиэтилен (СПЭ), у ВВГ – поливинилхлорид (ПВХ). Это обуславливает преимущества ПвВГЭ: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие потери в изоляции, повышенная стойкость к влаге и трекингу. Кабель ПвВГЭ является более современным и надежным решением для ответственных линий.
Можно ли прокладывать ПвВГЭ в земле без защитных труб или коробов?
Да, прокладка непосредственно в земле (траншее) разрешена ГОСТ. Однако, учитывая отсутствие брони, необходимо выполнить требования ПУЭ и СП по защите кабеля. На практике это означает: прокладка на песчаной подушке, засыпка песком, укладка сигнальной ленты, а в зонах потенциального механического воздействия – защита кирпичом или бетонными плитами. В каменистых грунтах или при высоком риске раскопок рекомендуется прокладка в трубах (ПНД, ПВХ) или применение бронированного аналога – ПвБбШв.
Как правильно разделывать и заделывать концы кабеля ПвВГЭ?
При разделке необходимо последовательно и аккуратно снять оболочку, поясную изоляцию, экран (медные ленты/проволоки) и полупроводящий слой на изоляции. Полупроводящий слой должен быть удален полностью, без царапин на основной изоляции. Для изоляции и герметизации конца кабеля рекомендуется использовать термоусаживаемые трубки или специальные концевые муфты (КВТ) на напряжение 1 кВ. Экран кабеля должен быть надежно заземлен.
Что означает маркировка «ПвВГЭнг(А)-LS»?
Это модификация базового кабеля с улучшенными противопожарными свойствами:
Такой кабель обязателен к применению в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, на объектах транспортной инфраструктуры согласно требованиям Федерального закона № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности).
Как определить необходимое сечение жилы кабеля ПвВГЭ для конкретной нагрузки?
Выбор сечения производится по двум основным критериям:
Окончательный выбор сечения должен быть сделан на основе проекта, выполненного квалифицированным специалистом.
Заключение
Кабель ПвВГЭ 1 кВ является современным, надежным и универсальным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость, отличные диэлектрические свойства, долговечность и возможность прокладки в различных условиях, включая земляные траншеи. Правильный выбор модификации (например, с индексом «нг-LS» для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности), точный расчет сечения и соблюдение правил монтажа и заделки обеспечивают бесперебойную и безопасную эксплуатацию кабельной линии на протяжении всего срока службы, который составляет не менее 30 лет. При проектировании необходимо тщательно оценивать условия прокладки и, в случае высоких механических рисков, рассматривать вариант с бронированным кабелем.