Кабель КВДНЭ-630 1-х жильный

Кабель КВДНЭ-630 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель КВДНЭ-630 1-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 10 кВ, с медной жилой сечением 630 мм², в негорючей оболочке, не содержащей галогенов. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках, включая сети с изолированной или компенсированной нейтралью, где в течение длительного времени допускается работа с однофазным замыканием на землю.

Расшифровка маркировки КВДНЭ-630 1-х жильный

• К – Кабель
• В – Изоляция из поливинилхлорида (ПВХ) или, в современных трактовках, часто указывается на негорючую оболочку. Однако ключевым элементом является следующая буква.
• Д – Модификация, указывающая на отсутствие защитного покрова (брони) в виде стальных лент. Кабель является голым.
• Н – Негорючая оболочка.
• Э – Экранированный. Обязательное наличие экрана по изоляции жилы.
• 630 – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.
• 1-х жильный – Одножильное исполнение.
• Важное уточнение: В соответствии с актуальными ГОСТами (например, ГОСТ 31996-2012) и техническими условиями производителей, классическая маркировка для кабеля на 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена – ПвП (изоляция из СПЭ, оболочка из полимерных материалов негорючих) или аналоги. Маркировка КВДНЭ является устоявшейся, но несколько устаревшей, и в спецификациях часто дублируется современным обозначением, например, ПвПнг(А)-HF 1х630/70-10 кВ, где «нг(А)-HF» указывает на нераспространение горения по категории А и отсутствие галогенов.

Конструкция кабеля КВДНЭ-630 1-х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Медная, круглой формы, номинальным сечением 630 мм². Жила может быть выполнена из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает гибкость и удобство монтажа. Класс гибкости обычно не ниже 2 по ГОСТ 22483.
• 2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения на границе жила-изоляция.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 10 кВ и составляет, как правило, 4.5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчив к термическим перегрузкам (допустимая температура длительной работы +90°C).
• 4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран). Аналогичен внутреннему экрану. Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Обеспечивает равномерность электрического поля.
• 5. Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной по спирали. Сечение экрана нормировано. Для кабеля 630 мм² сечение экрана обычно составляет 70-95 мм². Основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение пути для тока короткого замыкания, безопасность персонала.
• 6. Оболочка. Внешний защитный слой из полимерной композиции, не распространяющей горение и не содержащей галогенов (обозначение HF – Halogen Free). Материал – обычно полиолефины с соответствующими добавками. Цвет оболочки – черный. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и устойчива к распространению пламени.

Основные технические и электрические параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля КВДНЭ-630 1-х жильный

Наименование параметра	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Частота, Гц	50
Сечение основной жилы, мм²	630
Материал жилы	Медь	Класс 2 по гибкости
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C	+90
Допустимая температура жилы при перегрузке, °C	+130	Длительность до 8 ч/сут, не более 100 ч/год
Допустимая температура жилы при коротком замыкании, °C	+250	Длительность не более 5 с
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-20
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км	Не менее 1000	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	22	Продолжительность 10 мин.
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~770-850	Зависит от условий прокладки (см. таблицу 2)

Таблица 2. Пример допустимых длительных токовых нагрузок (ориентировочно)

Условия прокладки	Допустимый длительный ток, А (около)	Пояснения
В воздухе (на трассе)	850	Температура воздуха +25°C
В земле (в траншее)	770	Температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, одна кабельная линия
В туннеле, канале	720	С учетом взаимного нагрева

Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ (Глава 1.3) или методом теплового расчета с учетом всех реальных условий: температуры окружающей среды, количества работающих кабелей вплотную, типа грунта, наличия искусственного охлаждения и т.д.

Область применения и способы прокладки

Кабель КВДНЭ-630 1-х жильный применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ.

• Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Одножильные кабели при прокладке в земле требуют особого внимания к взаимному расположению фаз (треугольником или плашмя) для снижения потерь и обеспечения допустимых токов нагрузки.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях. Благодаря оболочке «нг-HF» кабель может прокладываться в помещениях и коллекторах с массовой прокладкой без риска распространения пожара и выделения коррозионных газов.
• Прокладка в воздухе: По стенам зданий, конструкциям, с использованием несущего троса (подвесная прокладка). Устойчивость оболочки к УФ-излучению должна быть подтверждена техническими условиями производителя.
• Использование в АСУ ТП и на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Благодаря отсутствию галогенов, кабель рекомендован для атомных и тепловых электростанций, метрополитенов, высотных зданий, больниц, торговых центров – мест, где критично низкое дымовыделение и отсутствие токсичных продуктов горения.

Преимущества и недостатки

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ):

• Высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C).
• Отсутствие технологических ограничений по перепадам высот при прокладке.
• Большая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах.
• Простота монтажа и монтажа муфт (не требуется спецоборудование для осушки и пропитки).
• Более длительный срок службы (более 30 лет).

Преимущества по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции:

• Более высокие диэлектрические характеристики и стойкость к частичным разрядам.
• Лучшие температурные показатели.
• Оболочка «нг-HF» безопаснее при пожаре, чем стандартный ПВХ.

Особенности/сложности, связанные с одножильным исполнением:

• При прокладке в земле или в немагнитных трубах необходимо учитывать наведение токов в оболочках (экранах), что может привести к дополнительным потерям и нагреву. Требуется правильное выполнение перекресток и заземления экранов.
• Для создания трехфазной линии требуется три отдельных кабеля, что увеличивает объем земляных работ и затраты на кабеленесущие конструкции.
• При прокладке в магнитных материалах (стальные трубы, лотки) возникают дополнительные потери от вихревых токов, что требует специального расчета.

Монтаж и заземление

Критически важным аспектом при монтаже одножильных кабелей на 10 кВ является правильная организация заземления экранов (медных покровов). Существует три основные схемы:

• Заземление с одного конца. Применяется для коротких линий. Позволяет избежать циркулирующих токов по экранам, но при КЗ на землю на незаземленном конце возникает высокое напряжение, опасное для персонала и требующее применения ограничителей перенапряжения.
• Заземление с обоих концов. Наиболее распространенная схема. Обеспечивает безопасность, но приводит к появлению циркулирующих токов в экранах при нормальном режиме (из-за электромагнитной индукции от тока жилы), вызывающих дополнительные потери. Требует расчета.
• Заземление через устройства поперечного соединения (cross-bonding). Применяется на длинных линиях для разбиения их на секции и взаимной компенсации наведенных напряжений, что сводит циркулирующие токи к минимуму. Наиболее сложная, но эффективная схема для магистральных трасс.

Выбор схемы заземления должен быть выполнен на этапе проектирования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается КВДНЭ от ПвПнг(А)-HF?

По сути, это обозначение одного и того же типа кабеля. КВДНЭ – старая, но устоявшаяся маркировка. ПвПнг(А)-HF – современное, соответствующее ГОСТ 31996-2012 и международным стандартам. В спецификациях и договорах следует указывать оба обозначения, а также ссылаться на ГОСТ/ТУ, чтобы избежать разночтений.

Почему для сечения 630 мм² часто используется именно одножильное исполнение, а не трехжильное?

При больших сечениях (от 240-300 мм²) трехжильный кабель становится чрезвычайно тяжелым и жестким, что резко усложняет его транспортировку, размотку и прокладку, особенно на трассах с поворотами. Одножильные кабели, даже в количестве трех штук на фазу, управляемы и монтируемы. Кроме того, при повреждении одной жилы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный.

Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля 630 мм²?

Сечение экрана нормируется стандартами. Для 10 кВ и сечения жилы 630 мм² стандартным является экран 70 мм² или 95 мм². Выбор между ними зависит от расчетного тока короткого замыкания и его длительности. Сечение экрана должно быть достаточным для его термической стойкости при протекании тока КЗ на землю. Окончательное решение принимает проектировщик на основе расчетов.

Можно ли прокладывать КВДНЭ-630 в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0.4 кВ?

ПУЭ (п. 2.1.16) допускает совместную прокладку, но с условием, что кабели выше 1 кВ будут отделены от кабелей ниже 1 кВ перегородкой с пределом огнестойкости не менее 0.25 ч. На практике для силовых кабелей 10 кВ рекомендуется, по возможности, выделять отдельные лотки и коридоры для упрощения обслуживания и повышения безопасности.

Что означает буква «Д» в маркировке и можно ли прокладывать такой кабель в земле без защиты?

Буква «Д» означает «голый», то есть отсутствие брони из стальных лент. Прокладка в земле такого кабеля без дополнительной защиты (например, в асбоцементных или полимерных трубах, в двустенных гофротрубах) не рекомендуется из-за риска механических повреждений при раскопках или просадке грунта. В траншее необходима защита кирпичом или специальными плитами поверх кабеля.

Какой срок службы у кабеля КВДНЭ-630?

Номинальный срок службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режимов работы (наличие перегрузок), качества монтажа и обслуживания.

Как проверить кабель перед монтажом?

Обязательны следующие проверки: визуальный осмотр оболочки на отсутствие повреждений; измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В (значение должно быть не ниже нормируемого); при наличии возможности – испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока согласно нормам. Также необходимо проверить целостность и сопротивление экрана.