Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ 185 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ на напряжение 6 кВ с сечением жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Буквенно-цифровая маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из ПВХ пластиката, Внг(А) – исполнение по показателям пожарной опасности с индексом (А), что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования), ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С).
Конструкция кабеля ПвВнг(А) 6 кВ 185 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и безопасности.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая или медная (в зависимости от модификации, в стандартном исполнении ПвВнг(А) – алюминиевая), секторной или круглой формы, однопроволочная или многопроволочная, сечением 185 мм². Для данного напряжения и сечения, как правило, применяется уплотненная многопроволочная жила, что обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
- Экран по жиле: Полупроводящий экструдированный слой, накладываемый непосредственно на токопроводящую жилу. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, устраняя микроскопические неровности и предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в соответствии с напряжением 6 кВ. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°С), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
- Экран по изоляции: Полупроводящий слой, поверх которого наложен металлический экран. Предназначен для создания равномерного радиального электрического поля и защиты от внешних электромагнитных влияний.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или их комбинации. В кабелях на 6 кВ 185 мм² часто применяется экран в виде медных проволок, наложенных поверх продольной медной ленты. Основная функция – проведение токов утечки и токов короткого замыкания, а также защита от внешних помех.
- Поясная изоляция: Лента, наматываемая поверх металлического экрана. Выполняет роль демпфирующего и разделительного слоя между экраном и оболочкой.
- Оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за выполнение требований пожарной безопасности (не распространяет горение при групповой прокладке).
- Питание мощных электроприемников промышленных предприятий (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Вводы на трансформаторные подстанции и распределительные пункты.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений.
- Преимущества:
- Высокая допустимая рабочая температура (+90°С против +70°С для бумажной изоляции), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие технологических ограничений по перепаду высот при прокладке.
- Меньший вес и внешний диаметр, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к влаге, не требует сложных концевых муфт для герметизации.
- Большая стойкость к тепловым токам КЗ.
- Упрощенный монтаж концевых и соединительных муфт.
- Недостатки:
- Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям (задирам, надрезам) при монтаже, которые могут стать очагами электрического старения.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на аналогичное напряжение.
- Требовательность к качеству монтажа муфт, необходимость абсолютной чистоты при обработке изоляции.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений 6 кВ и выше).
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном, U – между жилами |
| Частота, Гц | 50 | |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Допустимая температура жилы при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей с сечением жилы более 50 мм² |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 15 кВ | Продолжительность 10 мин после прокладки |
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Ток односекундного КЗ, кА |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 355 | ~21 кА (зависит от конкретных условий: материала жилы, начальной температуры, длительности КЗ) |
| В воздухе | 320 | |
| В трубе в земле | 305 |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ 185 мм² применяется для создания и модернизации кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы применения:
Особенности прокладки: Одножильные кабели требуют особого внимания при проектировании и монтаже из-за наличия индуцированных токов в металлических экранах и оболочках. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ. Для компенсации индуцированных токов и снижения потерь экраны кабелей на участках должны быть заземлены по одной из утвержденных схем (в одной точке, в двух точках, с перекрестным соединением экранов). Прокладка в земле требует устройства песчаной подушки и засыпки, а также укладки сигнальной ленты.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией)
Требования пожарной безопасности
Индекс (А) в маркировке указывает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Это означает, что при испытании пучка кабелей (реальное моделирование групповой прокладки) горение не распространяется за пределы зоны воздействия пламени горелки. Оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести обеспечивает данное свойство. Для применения в особых условиях (метро, атомные станции, зрительные залы) могут потребоваться кабели с дополнительными свойствами: безгалогенными оболочками (ПвПнг(А)-HF), с низким дымо- и газовыделением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг(А) и АПвВнг(А)?
Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы. «А» – алюминий, отсутствие первой буквы (или «медь» в начале ТУ) – медь. Таким образом, ПвВнг(А) подразумевает медную жилу, АПвВнг(А) – алюминиевую. Медные кабели имеют меньший диаметр, большую проводимость и стойкость к механическим воздействиям, но значительно дороже. Алюминиевые – легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же пропускной способности и более внимательного подхода к контактным соединениям.
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А) 6 кВ 185 мм² в земле?
Да, можно. Однако для прямой прокладки в земле (траншее) кабель должен быть защищен от механических повреждений. На практике это чаще всего достигается укладкой в трубы (ПНД, асбестоцементные) или защитными плитами. Рекомендуется использовать кабели с броней, например, ПвБбШп, который имеет броню из стальных лент и защитный шланг из полиэтилена, что специально предназначено для прокладки в земле без дополнительных средств защиты.
Как правильно выбрать схему заземления экранов одножильного кабеля на 6 кВ?
Выбор схемы зависит от длины линии и требований к безопасности. Основные схемы:
1. Заземление с одной стороны: Простая схема, разрывает путь для циркулирующих токов, но на свободном конце экрана может наводиться высокое напряжение, опасное для персонала. Требует установки ограничителей напряжения (ОПН) на свободном конце. Применяется для коротких линий.
2. Заземление с двух сторон: Устраняет опасное напряжение на экране, но приводит к появлению циркулирующих токов, вызывающих дополнительные потери и нагрев. Применяется на коротких линиях с небольшим сечением экрана.
3. Поперечное соединение экранов (cross-bonding): Оптимально для длинных линий. Участок линии разбивается на три примерно равные секции, экраны в конце каждой секции поперечно соединяются и заземляются. Это позволяет свести к минимуму как циркулирующие токи, так и напряжение на экране. Выбор и расчет схемы должен выполнять проектировщик.
Какие муфты применяются для монтажа кабеля ПвВнг(А) 6 кВ?
Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Это могут быть:
— Соединительные муфты стопорные или проходные. Современные технологии – термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины). Последние не требуют нагрева, что упрощает монтаж.
— Концевые муфты (наружной или внутренней установки) – для подключения кабеля к шинам РУ, трансформаторам или аппаратам. Также выполняются в термо- или холодноусаживаемом исполнении.
Критически важным является строгое соблюдение технологии монтажа, обеспечение чистоты, герметичности и экранирования.
Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?
Сечение 185 мм² выбирается на основе расчетов:
1. По длительно допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, воздухе), количества параллельных кабелей, температуры окружающей среды и грунта.
2. По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ для силовых сетей).
3. По току короткого замыкания (кабель должен термически выдерживать ток КЗ за время его отключения защитой).
4. По экономической плотности тока (для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки).
Для большинства промышленных объектов и распределительных сетей 6 кВ сечение 185 мм² является стандартным для питания мощных нагрузок (от 2 до 4 МВт в зависимости от условий). Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Комментарии