Кабель ПвБПг 3-х жильный 10 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБПг 3-х жильный на напряжение 10 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель марки ПвБПг 3х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией, широко применяется в распределительных сетях, для питания промышленных предприятий, городской инфраструктуры и объектов энергетики.

Расшифровка маркировки ПвБПг

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности) и единой системой обозначений для кабелей с СПЭ-изоляцией.

• П – Изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – Наружный защитный покров (подушка) в виде обмотки из полимерной ленты или экструдированного полимера под броней.
• г – Водозащитные свойства. Буква «г» указывает на герметизацию продольных зазоров в поясной изоляции и под броней (отсутствие гидрофобного заполнения). В современной трактовке «г» часто означает, что кабель не имеет голого медного экрана, а имеет экран в виде медной ленты поверх изолированной жилы.
• 3-х жильный – Три токопроводящие жилы.
• 10 кВ – Номинальное линейное напряжение 10 000 Вольт.

Таким образом, ПвБПг – это кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных лент, с защитным покровом под броней и герметизированный.

Конструкция кабеля ПвБПг 3х10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жилы выполняются из медной или алюминиевой проволоки (в маркировке это отражается первой буквой: А – алюминий, отсутствие буквы – медь). Для сечений до 16-25 мм² жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по ГОСТ 22483), для больших сечений – многопроволочные (класс 2). Жилы имеют круглую форму.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение микроскопических полостей между жилой и основной изоляцией, где мог бы возникать частичный разряд, разрушающий изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии поверх полупроводящего экрана. Толщина изоляции нормирована стандартами (ГОСТ 15150, МЭК 60502-2) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 5.5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и механической прочностью.

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)

Наносится поверх основной изоляции также методом экструзии. Представляет собой полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – создание равномерного цилиндрического электрического поля вокруг изоляции каждой жилы.

5. Поясная изоляция и экран

Поверх экранов всех трех жил накладывается общий для кабеля экран. Он состоит из двух элементов:

• Медные экранирующие ленты (или проволоки), которые накладываются продольно или спирально. Они служат для проведения токов утечки и токов короткого замыкания.
• Медная жила заземления (допустима из луженой проволоки) сечением, как правило, не менее 16 мм². Она предназначена для обеспечения надежного соединения экранов с землей и отвода токов КЗ.

Эти элементы поверх обматываются полимерной лентой, формируя поясную изоляцию.

6. Разделительный слой (подушка) под броней

Поверх поясной изоляции накладывается слой из ПВХ ленты или крепированной ленты. Его назначение – защита внутренних слоев кабеля от коррозии и механических повреждений стальной броней, а также обеспечение легкого снятия брони при монтаже.

7. Броня

Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Толщина лент нормирована в зависимости от диаметра кабеля.

8. Наружная оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, а также выполняет функции защиты от влаги, агрессивных сред и механических воздействий. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые электрические и эксплуатационные параметры кабеля ПвБПг 3х10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 (12) кВ
Система измерения напряжения	U0 – напряжение между жилой и землей (6 кВ), U – междуфазное напряжение (10 кВ), Um – максимальное рабочее напряжение (12 кВ)
Частота	50 Гц
Допустимая длительная температура жилы	+90°C
Максимальная 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 многожильных кабелей с сечением жил до 50 мм²)
Строительная длина	Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритные показатели (медные жилы, ориентировочно)

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм	Масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток нагрузки (в земле)*, А
3х50	55-60	5500-6000	215
3х95	65-70	7500-8000	320
3х150	75-80	10000-11000	410
3х240	85-90	14000-15000	540

• Значения токов приведены для ориентировки. Точный расчет допустимого тока нагрузки производится согласно ПУЭ гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее и других факторов.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБПг 3х10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные области применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ (воздушные линии, переведенные в кабель, кабельные вставки).
• Питание мощных потребителей на промышленных предприятиях (насосные станции, компрессорные, главные распределительные щиты).
• Устройство вводов на территории городов и поселков (городские кабельные сети).
• Питание объектов инфраструктуры (железнодорожные вокзалы, аэропорты, больницы).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений при раскопках и от грызунов.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в воде (водоемах), в блоках, а также для подвижного монтажа.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, СБл, ЦСБ)

Преимущества кабеля ПвБПг:

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В кабелях с бумажной изоляцией при больших перепадах высот возможно стекание пропиточного состава, что требует специальных мер. Для СПЭ-кабелей это ограничение отсутствует.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес, большая гибкость, отсутствие необходимости в специальных муфтах для остановки масла или мастики.
• Высокая стойкость к тепловым ударам и перегрузкам.
• Меньшая пожароопасность: ПВХ оболочка и изоляция из СПЭ не поддерживают горение (при наличии индекса «-нг» в маркировке).
• Более длинная строительная длина, что уменьшает количество соединительных муфт на трассе.

Недостатки кабеля ПвБПг:

• Чувствительность к частичным разрядам: Качество изоляции критически зависит от технологии производства (отсутствия микропустот и посторонних включений).
• Чувствительность к дендритным трещинам (водным деревьям): Хотя современные материалы (сшитый полиэтилен с добавками) имеют высокую стойкость, проникновение влаги в толщу изоляции при повреждении оболочки и экрана может со временем привести к пробою.
• Более высокая стоимость по сравнению с алюминиевыми кабелями с бумажной изоляцией, но сравнимая или ниже стоимости медных бумажных кабелей.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвБПг требует соблюдения правил, изложенных в ПУЭ гл.2.3, СНиП 3.05.06-85 и инструкциях заводов-изготовителей.

• Радиус изгиба: Не должен превышать 15 (для многожильных сечений до 50 мм²) или 12 (для одножильных и многожильных больших сечений) наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экранов.
• Температура прокладки: Не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных арматуры – соединительных и концевых муфт, предназначенных именно для кабелей с СПЭ-изоляцией на 10 кВ. Технология монтажа муфт включает строго последовательные операции: разделка конца кабеля, монтаж изолирующего корпуса, восстановление экранов и заземление. Несоблюдение технологии – основная причина отказов.
• Заземление: Медные экраны всех трех жил и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвБПг и ПвПг?

Буква «Б» в маркировке указывает на наличие брони из стальных лент. Кабель ПвПг не имеет такой брони, его защита – только ПВХ оболочка. ПвПг применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах), где нет риска механических повреждений, в то время как ПвБПг предназначен для прокладки в земле (траншеях).

Можно ли проложить кабель ПвБПг в воздухе (по фасаду, на опорах)?

Да, можно, но с учетом климатических условий (УХЛ категории размещения). Следует помнить, что ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. Для длительной прокладки на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «ПвБШв» или «ПвБШп»), либо применение защитных кожухов.

Что означает индекс «-нг(А)-HF» в дополнение к маркировке?

Это расширенные требования пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012:

• нг – не распространяющий горение при групповой прокладке.
• (А) – высшая категория по нераспространению горения (проверка на пламя категории А).
• HF – пониженное коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения (Halogen Free, безгалогенный). В этом случае оболочка и изоляция выполняются не из ПВХ, а из полимерных композиций, не содержащих галогенов (хлора), что снижает вредность дыма при пожаре.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвБПг 10 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям:

1. По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного сечения, способа прокладки и условий окружающей среды (температура грунта, количество кабелей в траншее). Данные берутся из ПУЭ гл.1.3 или из расчетных таблиц производителя.
2. По потере напряжения: Для удаленных потребителей необходимо проверить, что потеря напряжения в кабельной линии не превышает допустимых норм (обычно ±5% от номинального).
3. По току короткого замыкания: Сечение должно быть термически стойким к току КЗ за время его отключения защитой.

Рекомендуется выполнять расчет с привлечением проектных организаций.

Требуется ли для кабеля ПвБПг 10 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня из стальных лент является достаточной защитой от механических воздействий при правильной прокладке. Однако, согласно ПУЭ, кабель, прокладываемый в земле, должен быть защищен от повреждений механизмами при раскопках. Для этого над кабелем на расстоянии 200-300 мм укладывают сигнальную ленту из пластика, а в местах частых раскопок – защитную плиту или кирпич. В агрессивных грунтах может потребоваться дополнительная коррозионная защита (кабель в полиэтиленовой трубе).

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Заявленный срок службы кабеля ПвБПг составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от:

• Соблюдения условий прокладки и монтажа (особенно муфт).
• Режима работы (температурные перегрузки).
• Корректности выбора сечения.
• Внешних воздействий (коррозия, вибрация, повреждения при сторонних работах).
• Качества изготовления кабеля и материалов.

Регулярный мониторинг состояния кабельной линии (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Можно ли соединять кабель ПвБПг с кабелем старого типа с бумажной изоляцией?

Да, технически это возможно с использованием специальных переходных соединительных муфт, которые обеспечивают электрическое соединение жил и изоляционный переход от СПЭ к бумажно-пропитанной изоляции. Однако такое соединение требует высокого мастерства монтажников и является слабым звеном линии, так как объединяет кабели с разными диэлектрическими характеристиками и температурными режимами.