Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки MVV 4-х жильный: конструкция, характеристики и область применения

Кабель марки MVV (обозначение по ГОСТ 31996-2012) – это силовой кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена (XLPE), предназначенный для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Четырехжильное исполнение является одним из наиболее востребованных в распределительных сетях среднего класса напряжения, где требуется передача трехфазного тока с нейтральным проводником. Кабель предназначен для эксплуатации в электрических установках, где требования по долговечности, надежности и токовой нагрузке являются критическими.

Конструкция кабеля MVV 4x

Конструкция четырехжильного кабеля MVV является многослойной и строго регламентированной. Каждый слой выполняет конкретную электротехническую или защитную функцию.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка А) или меди (марка М). В кабелях на напряжение до 35 кВ включительно применяются жилы круглой формы. Сечение жил нормируется по ГОСТ и может варьироваться, например, от 16 до 300 мм² для алюминия и от 16 до 240 мм² для меди в четырехжильном исполнении. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) или многопроволочными (как правило, круглыми).
• Фазная изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это резко повышает термостойкость: если обычный ПЭ размягчается при 70-80°C, то XLPE сохраняет форму и электроизоляционные свойства при длительной температуре 90°C и кратковременной перегрузке до 130°C. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля.
• Экран на жиле. Каждая изолированная жила поверх изоляции имеет экран в виде проводящего слоя. Обычно это экструдированный сшитый полупроводящий полиэтилен или наложенная полупроводящая лента. Этот слой необходим для выравнивания электрического поля у поверхности жилы, устранения локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Поясная изоляция. После скрутки изолированных и экранированных жил в сердечник, на него накладывается общий экран. Он также выполняется из полупроводящего материала (чаще всего ленты) и служит для симметрирования электрического поля вокруг всех жил.
• Металлический экран (оболочка). Поверх поясной изоляции накладывается обязательный металлический экран. В четырехжильных кабелях он выполняет две ключевые функции: является нулевой жилой (нейтралью) в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью и служит для защиты от электромагнитных помех, а также для отвода токов короткого замыкания. Выполняется в виде:
  • Медной или алюминиевой гофрированной ленты.
  • Медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции или поверх медной ленты.
  • Комбинированного экрана (лента + проволоки).

  Сечение этого экрана как нулевой жилы нормируется стандартами (например, ГОСТ указывает сечения от 16 до 150 мм²).

• Внешняя защитная оболочка. Предназначена для защиты всех внутренних элементов кабеля от механических повреждений, агрессивных сред, влаги и ультрафиолета. Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, реже из полиэтилена или безгалогенных композиций. Цвет оболочки, как правило, черный.

Ключевые технические характеристики и параметры

Эксплуатационные параметры кабеля MVV 4x определяются его конструкцией и материалами. Основные характеристики приведены в таблицах ниже.

Таблица 1. Основные электрические и температурные характеристики кабеля MVV

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12), 10/15 (17.5), 20/35 (40.5) — где U0 — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное, Um — максимальное
Частота, Гц	50
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (длительность до 4 сек)	+250°C
Допустимая температура перегрузки	+130°C (не более 8 часов в сутки, 100 часов в год)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров для одножильных кабелей, 10 — для многожильных
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	Для кабелей 6-10 кВ: 100, для кабелей 20-35 кВ: 200

Таблица 2. Пример длительно допустимого тока нагрузки для 4-жильного кабеля MVV 10 кВ с алюминиевыми жилами при прокладке в земле (траншее)

Сечение жил, мм²	Сечение нулевой жилы (экрана), мм²	Допустимый длительный ток, А	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3×50+1×25	25	165	~3200
3×95+1×50	50	235	~4500
3×150+1×70	70	290	~5800
3×185+1×95	95	335	~6900

Примечание: Точные значения токов и масс зависят от конкретного производителя, конструкции экрана и материала оболочки. Данные приведены для ориентировки. Расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом условий прокладки, температуры грунта и количества кабелей в траншее.

Область применения и способы прокладки

Четырехжильный кабель MVV применяется для создания распределительных сетей 6-35 кВ, где необходима четвертая жила в качестве нулевого рабочего (N) или защитного (PE) проводника. Основные сферы применения:

• Питание мощных распределительных пунктов и трансформаторных подстанций в городах и на промышленных предприятиях.
• Прокладка магистральных линий в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам.
• Устройство вводов в здания и сооружения.
• Прокладка в пожароопасных и взрывоопасных зонах (при условии выбора соответствующего исполнения оболочки и защиты).

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует песчаной подушки, защиты кирпичом или плитами от механических повреждений и сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля.
• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, этажах и галереях. Крепление осуществляется с помощью скоб, подвесов или кабельных лестниц.
• На воздухе (по конструкциям): По стенам зданий, эстакадам. Необходима защита от прямых солнечных лучей (кабели в черной ПВХ оболочке устойчивы к УФ-излучению) и механических воздействий.

Прокладка в воде (через водные преграды) для кабелей MVV общего назначения не рекомендуется без специальных бронированных исполнений.

Сравнение с аналогами и выбор

При выборе кабеля для сетей среднего напряжения часто возникает вопрос сравнения с другими типами, в частности, с кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ) и кабелем ВВГ.

• MVV vs СБ (например, АСБ, СБ): Кабель MVV со сшитым полиэтиленом имеет существенные преимущества: меньший вес и наружный диаметр, более высокую допустимую температуру жилы (90°C против 70-80°C), отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки (в бумажно-масляных кабелях масло может стекать в нижние точки). MVV не требует сложных муфт для остановки масла, более прост в монтаже и эксплуатации. Кабель СБ сегодня считается морально устаревшим.
• MVV vs ВВГ: Сравнение некорректно, так как ВВГ – это кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с изоляцией из ПВХ. Для сетей 6 кВ и выше применяется исключительно кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена или бумаги.
• Выбор между алюминием (АВВГ) и медью (МВВГ): Алюминиевый кабель значительно дешевле и легче, что критично для протяженных магистралей. Медный кабель имеет меньшее удельное сопротивление, что позволяет при равном сечении пропускать больший ток или использовать меньшее сечение для той же мощности. Медь более стойка к многократным изгибам и имеет лучшую коррозионную стойкость в местах контакта. Выбор основан на технико-экономическом расчете.

Монтаж и оконцевание

Монтаж кабеля MVV требует специальной подготовки и инструмента. Ключевые этапы:

1. Раскатка: Осуществляется с помощью лебедок или роликов, не допуская механических повреждений оболочки и нарушения минимального радиуса изгиба.
2. Подготовка конца кабеля: Послойное удаление оболочки, экранов и изоляции на длину, необходимую для установки муфты.
3. Монтаж концевых или соединительных муфт: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Технология обеспечивает герметизацию, восстановление экранов и изоляции. Качество монтажа муфт напрямую определяет надежность всей линии.
4. Заземление: Металлический экран (нулевая жила) с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. В концевых муфтах для этого предусмотрены лепестки или проводники заземления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель MVV от МВВГ?

Фактически, это одно и то же. Буква «Г» в маркировке по ГОСТ 31996-2012 означает «гибкий» (если жила многопроволочная) или отсутствие в марке дополнительных защитных покровов («голый»). В обиходе кабель со сшитой полиэтиленовой изоляцией часто называют МВВГ или АВВГ, хотя правильное обозначение по текущему стандарту – МВВ или АВВ. Исторически буква «Г» перешла из маркировки кабелей низкого напряжения.

Можно ли использовать 4-жильный кабель MVV в системе TN-C, соединив металлический экран с PEN-проводником?

Да, это одно из прямых назначений четырехжильного кабеля. Металлический экран (оболочка) как раз и выполняет функцию совмещенного нулевого рабочего и защитного проводника (PEN) в системах заземления TN-C. При этом необходимо обеспечить его надежное соединение с PEN-шиной на обоих концах линии.

Какое сечение нулевой жилы (экрана) считается стандартным?

Согласно ГОСТ Р 53769-2010 (на основе МЭК 60502-1), сечение металлического экрана в качестве нейтрали для четырехжильных кабелей обычно выбирается уменьшенным относительно фазных жил. Стандартный ряд включает сечения: 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150 мм². Конкретное сечение указывается в заказе и должно соответствовать расчетному току нейтрали.

Требуется ли броня для прокладки в земле?

Стандартный кабель MVV не имеет брони. Для прокладки непосредственно в земле (без защитных труб или плит) рекомендуется использовать бронированные модификации: МВВБГ или АВВБГ, где «Б» означает броню из двух стальных оцинкованных лент. Прокладка обычного MVV в траншее допускается только при условии защиты от механических повреждений (например, укладка в трубы или закрытие плитами).

Как проверить целостность изоляции и экрана перед вводом в эксплуатацию?

После монтажа и до установки муфт необходимо выполнить:
1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В.
2. Испытание повышенным выпрямленным напряжением (по ПУЭ, гл. 1.8). Для кабеля 10 кВ, например, испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
3. Проверка целостности и фазировки жил, а также целостности металлического экрана.

В чем главное преимущество сшитого полиэтилена перед ПВХ-изоляцией для СН?

Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает на порядок более высокой термостойкостью (90°C против 70°C у ПВХ), значительно меньшими диэлектрическими потерями, высокой стойкостью к трекингу и влаге. ПВХ-изоляция для напряжений выше 1 кВ не применяется из-за высоких потерь и низкой нагревостойкости, что приводит к недопустимому перегреву жил.

Как маркируются жилы четырехжильного кабеля?

Согласно стандартам, изолированные жилы могут иметь либо цифровую маркировку (1, 2, 3, 4), либо цветовую. Чаще всего применяется цветовая: три жилы обозначаются цветами фаз (например, желтый, зеленый, красный), а четвертая (нейтраль) – синим или черным цветом. Маркировка должна быть нанесена либо на изоляцию жилы, либо на экран.