Силовой кабель пнг

Силовой кабель ПНГ: конструкция, применение, технические характеристики

Силовой кабель марки ПНГ представляет собой кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтина (П), негорючий (Н), предназначенный для прокладки в грунте (Г). Данная маркировка является устоявшейся в профессиональной среде, хотя в современной классификации по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 такие кабели чаще обозначаются как ПвПнг(А)-HF или аналогично, с указанием класса пожарной опасности. Кабель ПНГ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки ПНГ

• П – изоляция жил из сшитого полиэтина (Cross-linked polyethylene, XLPE).
• Н – негорючий, указывает на исполнение наружного покрова или оболочки из материала, не распространяющего горение.
• Г – для прокладки в земле (грунте). Подразумевает наличие броневой защиты, обычно из стальных оцинкованных лент.

Полная маркировка также включает номинальное напряжение, количество и сечение жил. Например, ПНГ 1х240/35-10 кВ расшифровывается как кабель силовой, с изоляцией из сшитого полиэтина, негорючий, для прокладки в грунте, одножильный, сечением 240 мм², на напряжение 10 кВ.

Конструкция силового кабеля ПНГ

Конструкция кабеля ПНГ многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 625 мм² или многопроволочной. Жила уплотненная, что обеспечивает компактность и стабильность геометрии кабеля.

2. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)

Выполнен в виде экструдированного полупроводящего сшитого полиэтина. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для среднего и высокого напряжения.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой из сшитого полиэтина (XLPE). Технология сшивки (пероксидная, силановая или радиационная) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, перегрузка до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термодеструкции и влаге.

4. Экран на изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящий слой: Экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен, плотно прилегающий к изоляции.
• Электропроводящий слой: Медные проволоки (обычно диаметром 0.8-1.2 мм), наложенные поверх полупроводящего слоя, или медная лента. Обеспечивает равный нулю потенциал по всей поверхности изоляции, отводит емкостные токи и является элементом системы защиты при коротком замыкании.

5. Разделительный слой

Поясная изоляция из электропроводящих или полупроводящих лент, которая отделяет экран от брони.

6. Броневой покров

Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Основная функция – защита от механических повреждений при прокладке в грунте и от растягивающих нагрузок. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.

7. Наружная оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-пластикатнг). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПНГ на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ), 21/35 кВ (40.5 кВ)
Диапазон сечений жил	От 35 мм² до 800 мм² (зависит от напряжения и производителя)
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C)
Допустимая температура нагрева жил	Длительно: +90°C При коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
Минимальный радиус изгиба	15-20 наружных диаметров кабеля (для многожильных)
Стойкость к распространению горения	Не распространяет горение при одиночной и групповой прокладке (категория ПРГПнг(А)-HF)
Коррозионная стойкость	Броня с оцинкованным покрытием, стойкая к воздействию грунтов

Области применения и способы прокладки

Кабель ПНГ предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты (кирпич, плиты), за исключением мест с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами). Броня эффективно защищает от механических воздействий при раскопках, давления грунта, растяжения.

• Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ.
• Вводы на территории промышленных предприятий, нефтебаз, портов.
• Питание крупных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
• Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах (благодаря негорючей оболочке).
• Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Важно: Прокладка в воздухе (по эстакадам, фасадам) возможна, но не является основным назначением марки «Г». Для воздушных линий чаще используют кабели с защитой от УФ-излучения (например, с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена).

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами кабелей

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ).
• Отсутствие риска течи масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, что экологически безопасно.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных муфт для остановки масла, допускает прокладку на трассах с большими перепадами по высоте.
• Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция XLPE не стареет и не теряет свойств при циклических изменениях нагрузки.
• Пожарная безопасность: Оболочка из ПВХнг(А)-HF материала не распространяет горение и обладает пониженным дымо- и газовыделением.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и брони влага может мигрировать по экрану, что требует применения герметичных концевых и соединительных муфт.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на аналогичное напряжение, но ниже стоимости маслонаполненных.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединения.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПНГ требует соблюдения ряда правил:

1. Радиус изгиба: Не должен превышать 15-20 диаметров кабеля для многожильных версий во избежание повреждения изоляции и экрана.
2. Прокладка в траншее: Глубина прокладки не менее 0.7-1.0 м. На дне траншеи – подушка из песка или просеянного грунта толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
3. Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтина. Критически важно обеспечить плавный контроль электрического поля с помощью встроенных экранов или геометрических конусов, а также абсолютную герметизацию от влаги.
4. Заземление: Экран (медные проволоки или лента) и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабеля для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПНГ от кабеля ААБл?

Кабель ААБл имеет изоляцию жил из пропитанной бумаги и алюминиевую броню. ПНГ имеет изоляцию из сшитого полиэтина (XLPE) и стальную ленточную броню. Кабель ПНГ обладает более высокой допустимой температурой эксплуатации (+90°C против +70°C), не боится перепадов высот, не содержит масла, но более чувствителен к качеству монтажа муфт.

Можно ли проложить кабель ПНГ в воде?

Нет, прямое продолжительное погружение в воду недопустимо. Хотя изоляция XLPE сама по себе влагостойка, при повреждении наружной оболочки и брони вода может проникнуть вдоль экранирующих проволок и привести к выходу кабеля из строя. Для прокладки в воде существуют специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой (например, ПвП2г).

Какой срок службы у кабеля ПНГ?

Заявленный производителями срок службы силового кабеля ПНГ при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и обслуживания составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и определяется условиями окружающей среды, нагрузочными циклами и качеством проведенных монтажных работ.

Нужна ли дополнительная защита (трубы, лотки) при прокладке ПНГ в земле?

Как правило, не требуется. Броня из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений. Использование труб (ПНД, асбестоцементных) или защитных плит рекомендуется только в особых случаях: при прокладке под автомобильными дорогами с интенсивным движением, в зонах с высокой вероятностью раскопок, в грунтах с высокой химической агрессивностью.

Почему в маркировке иногда встречается «ПвПнг(А)-HF» вместо «ПНГ»?

Маркировка «ПНГ» – это исторически сложившееся, упрощенное обозначение. Современная стандартизированная маркировка по ГОСТ и ТУ более подробна:

• Пв – изоляция из сшитого полиэтина (внутренняя).
• П – оболочка из полимерного материала.
• нг(А) – нераспространение горения при категории А (наибольшая пожаробезопасность).
• HF – пониженное коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения (Halogen Free или Reduced Emission).

Таким образом, «ПвПнг(А)-HF» – это более точное и полное описание кабеля, который в обиходе называют ПНГ.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПНГ?

Выбор сечения производится на основе расчета по следующим критериям:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагрев).
2. По потере напряжения (для удаленных потребителей).
3. По току короткого замыкания (термическая стойкость).
4. По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).

Расчет должен выполняться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) гл. 1.3 и 1.4, с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее и других поправочных коэффициентов.