Кабель ПвВГ 3-х жильный 6 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВГ 3-х жильный на напряжение 6 кВ: конструкция, характеристики и применение

Кабель ПвВГ 3х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве, промышленности и инфраструктурных проектах.

Расшифровка маркировки ПвВГ

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и другими техническими условиями для напряжений 6 кВ и выше. Расшифровка аббревиатуры ПвВГ следующая:

• Пв – изоляция жил из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Г – отсутствие защитных покровов («голый»). Кабель не имеет бронирования и предназначен для прокладки в условиях, где отсутствуют механические воздействия.
• 3-х жильный – количество токопроводящих жил.
• 6 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля ПвВГ 3х6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы в высоковольтных сетях.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений от 16 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная конструкция (многопроволочная круглая или секторная). Медь обеспечивает более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к коррозии, алюминий – меньший вес и стоимость. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: для трехжильных кабелей – коричневый, черный, серый или 1, 2, 3.

2. Экран по жиле (полупроводящий слой)

Поверх каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронного разряда) на границе между металлом жилы и диэлектриком изоляции. Это критически важный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)

Основной диэлектрический барьер. Сшитый полиэтилен получают путем обработки полиэтилена под высоким давлением с целью создания поперечных молекулярных связей. Это придает материалу ряд превосходных свойств:

• Высокая температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
• Отличные диэлектрические характеристики и высокая стойкость к трекингу.
• Механическая прочность и стойкость к деформациям.
• Влагостойкость, отсутствие гигроскопичности (в отличие от бумажной изоляции).

Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (для 6 кВ обычно 3,0-3,4 мм).

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции каждой жилы накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже на внешней поверхности изоляции.

5. Поясная изоляция и общий экран

В трехжильных кабелях на 6 кВ экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, часто в виде медных или полупроводящих лент. Далее накладывается общий экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Функции общего экрана:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания на землю.
• Защита персонала от поражения электрическим током (заземляется с двух сторон).

6. Оболочка из ПВХ пластиката

Наружный защитный слой, предохраняющий внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи) и распространения пламени. ПВХ-пластикат может иметь различные свойства: обычный, пониженной горючести (ПвВГнг(А)-LS), безгалогенный (ПвВГнг(А)-HF).

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/6 (7,2) кВ
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (5 мин.)	15 кВ
Испытательное постоянное напряжение (15 мин.)	36 кВ
Допустимая длительная температура жилы	+90°C
Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км

Сечения жил и массогабаритные показатели (пример для медного кабеля)

Номинальное сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток (Iдоп)*, А
3х16	35-40	1500-1700	110-120
3х25	38-43	1900-2200	140-150
3х50	45-52	2800-3300	180-200
3х95	55-63	4300-5000	250-270
3х150	63-72	6000-7000	310-330
3х240	75-85	8500-10000	390-420

• Точные значения I_доп зависят от условий прокладки (в земле, в воздухе, количество кабелей в пучке, температура окружающей среды) и должны определяться по актуальным нормативным документам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012).

Области применения кабеля ПвВГ 3х6 кВ

• Распределительные сети 6 кВ: Питание и соединение распределительных устройств (РУ) подстанций, КРУ, КТП.
• Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, насосов, вентиляторов, печей, технологических линий.
• Объекты инфраструктуры: Кабельные линии для аэропортов, вокзалов, метрополитена, больниц, торговых центров.
• Добывающая промышленность: Применяется в шахтах и рудниках в специальном исполнении.
• Возобновляемая энергетика: Сборные линии в солнечных и ветровых электростанциях.

Важное ограничение: Кабель марки «Г» (голый) не имеет бронепокрова, поэтому его прокладка в земле (траншеях) допускается только при условии отсутствия механических повреждений (например, в пластиковых или асбестоцементных трубах, блоках). Основные способы прокладки – в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, в помещениях, по стенам и конструкциям.

Отличия от других типов кабелей на 6 кВ

• ПвВГ vs АПвВГ: Буква «А» в начале обозначает алюминиевую жилу. АПвВГ дешевле и легче, но требует большего сечения для той же пропускной способности.
• ПвВГ vs ПвБбШв: Кабель ПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из ПВХ (Шв). Он предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты.
• ПвВГ vs ЦСПГ: Кабель с бумажно-пропитанной изоляцией (ЦСПГ) устарел, имеет более низкую температурную стойкость (+70°C), требует специальной технологии монтажа концевых муфт и контроля уровня пропитки при перепадах высот.

Монтаж и эксплуатация

При монтаже кабеля ПвВГ 3х6 кВ необходимо строго соблюдать правила устройства электроустановок (ПУЭ) и инструкции заводов-изготовителей.

• Прокладка должна производиться при температуре не ниже -15°C.
• Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Общий медный экран подлежит обязательному заземлению с обоих концов кабельной линии. Для этого используются специальные концевые и соединительные муфты на 6 кВ, обеспечивающие герметичный вывод экрана и его соединение с контуром заземления.
• При прокладке в туннелях, каналах необходимо использовать кабели с индексом «нг(А)-LS», обладающие пониженной горючестью и низким дымовыделением.
• Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным постоянным напряжением согласно нормативам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) от обычного полиэтилена «П»?

Обычный полиэтилен (П) является термопластом и начинает размягчаться при температуре около 80-90°C. Сшитый полиэтилен (Пв) – это термореактивный материал. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетку молекул, что резко повышает его термическую стабильность. Он сохраняет форму и диэлектрические свойства при температурах до +250°C кратковременно, что делает кабель более надежным при перегрузках и коротких замыканиях.

Обязательно ли заземлять экран кабеля ПвВГ 6 кВ с двух сторон?

Да, это обязательное требование безопасности и корректной работы. Заземление экрана с двух сторон обеспечивает путь для токов утечки и токов короткого замыкания на землю, что необходимо для срабатывания релейной защиты. Кроме того, оно выравнивает потенциал, устраняет опасность поражения персонала и снижает электромагнитные помехи для стороннего оборудования.

Можно ли прокладывать кабель ПвВГ 3х6 кВ непосредственно в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле кабеля марки «Г» (небронированного) не рекомендуется и часто запрещена проектной документацией. Отсутствие брони делает его уязвимым для механических повреждений при раскопках, давления грунта, воздействия грызунов. Для подземной прокладки следует выбирать бронированные модификации – ПвБбШв или ПвПбБШв. ПвВГ в земле можно прокладывать только с дополнительной защитой: в трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных), в двустенных гофротрубах или кабельных блоках.

В чем разница между кабелями ПвВГнг(А)-LS и ПвВГнг(А)-HF?

Оба типа являются нераспространяющими горение по категории А (наибольшее сечение) и имеют пониженное дымовыделение.

• ПвВГнг(А)-LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением. Оболочка при горении выделяет минимальное количество дыма, что критически важно для эвакуации людей из помещений, кабельных туннелей.
• ПвВГнг(А)-HF (Halogen Free) – безгалогенный. Оболочка не содержит хлора, фтора и других галогенов. При пожаре не выделяет коррозионно-активных и токсичных газов (хлороводорода), которые могут вывести из строя электронное оборудование и угрожать жизни людей. Является более современным и безопасным стандартом для общественных зданий и объектов транспортной инфраструктуры.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвВГ 6 кВ?

Выбор сечения – комплексная инженерная задача, выполняемая на этапе проектирования. Основные критерии:

1. По длительно допустимому току нагрузки (I_доп): Расчетный ток линии должен быть меньше I_доп для конкретных условий прокладки (в воздухе, в земле, количество в пучке, температура среды). Данные берутся из ПУЭ или каталогов производителя.
2. По потере напряжения: Падение напряжения в конце линии не должно превышать допустимых значений (обычно 5% для двигателей, 10% для освещения).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (КЗ): Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время его отключения защитой, без повреждения изоляции.
4. По экономической плотности тока: Для объектов с большим количеством кабелей и длительным сроком эксплуатации выбирается сечение, при котором приведенные затраты (стоимость кабеля + потери электроэнергии) минимальны.

Рекомендуется выполнять расчет по всем четырем пунктам и принимать наибольшее из полученных сечений.

Какие муфты используются для монтажа кабельных линий ПвВГ 6 кВ?

Для соединения, ответвления и оконцевания кабелей ПвВГ 6 кВ применяются специальные муфты:

• Соединительные муфты (СТ): Для соединения двух отрезков кабеля в одну линию. Обеспечивают электрический контакт жил, изоляцию, экранирование и герметизацию места соединения.
• Концевые муфты (КН/КВ): Для оконцевания кабеля при подключении к шинам РУ, трансформаторам, двигателям. Бывают наружной (КН) и внутренней (КВ) установки. Современные муфты часто являются термоусаживаемыми, что обеспечивает быстрый и надежный монтаж.
• Стопорные муфты: Используются в кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена для предотвращения миграции расплава изоляции при перепаде высот и длительном нагреве.

Монтаж муфт должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и материалов.