Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБПг 3-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ

Кабель марки ПвБПг 3х… 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ частоты 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и широко применяется для распределения электрической энергии в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Его конструкция и материалы обеспечивают высокие электрические и механические характеристики, длительный срок службы и относительную простоту монтажа.

Расшифровка маркировки ПвБПг

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно) и расшифровывается следующим образом:

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого процессу поперечной сшивки молекул).
• в – Наличие внутренней оболочки из ПВХ-пластиката.
• Б – Наличие бронепокрова из двух стальных оцинкованных лент.
• П – Наличие наружной оболочки (защитного шланга) из полиэтилена.
• г – В обозначении добавлена буква «г» – герметизированный. Это указывает на наличие гидрофобного заполнителя в поясной изоляции и под оболочкой, что препятствует продольному распространению влаги.
• 3-х жильный – Количество основных токопроводящих жил.
• 6 кВ – Номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля ПвБПг 3х… 6 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Жилы выполняются из медной или алюминиевой проволоки (в зависимости от модификации, например, ПвБПг или АПвБПг). Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная жила (многопроволочная, секторной или сегментной формы), что уменьшает общий диаметр кабеля и улучшает теплоотвод. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.

2. Экранирование жилы (поэлементное)

• Экран из полупроводящего сшитого полиэтилена: Наносится поверх изоляции каждой жилы. Выравнивает распределение электрического поля, устраняя локальные перенапряжения и микроскопические воздушные включения на границе «жила-изоляция».
• Медный экран (в виде оплетки из медных проволок или медной ленты): Накладывается поверх полупроводящего экрана. Служит для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля вокруг жилы. Является нулевой точкой для электрического поля. В трехжильных кабелях на 6 кВ, как правило, выполняется в виде экрана на каждой жиле отдельно.

3. Поясная изоляция и заполнение

Поверх индивидуально экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПВХ-пластиката. Пространство между жилами заполняется гидрофобным заполнителем (чаще всего на основе полиизобутилена или аналогичного материала). Это ключевой элемент, обеспечивающий маркировку «г» (герметизированный). Заполнитель препятствует продольной миграции влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки.

4. Внутренняя оболочка

Изготавливается из ПВХ-пластиката. Предназначена для формирования сердечника кабеля, дополнительной защиты изоляции жил от механических повреждений и агрессивной среды, а также для защиты брони от коррозии.

5. Бронепокров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Предназначен для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание, грызуны). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

6. Наружная оболочка

Выполняется из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), ультрафиолетовому излучению и перепадам температур. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия применения

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Частота: 50 Гц.
• Температурный класс: Длительно допустимая температура нагрева жил +90°C. Максимальная температура при коротком замыкании (+250°C, длительность не более 5 сек).
• Минимальная температура монтажа: Без предварительного прогрева -15°C.
• Допустимый радиус изгиба при прокладке: Не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБПг предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. Благодаря бронепокрову и полиэтиленовой оболочке он может применяться в условиях повышенной влажности, в грунтах с блуждающими токами и в средах с агрессивными химическими веществами. Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительных мер защиты от солнечного излучения, так как черный полиэтилен подвержен УФ-деградации. Для воздушной прокладки существуют модификации с УФ-стабилизированной оболочкой.

Сечения жил и допустимые длительные токи нагрузки

Стандартный ряд сечений основных жил для кабеля на 6 кВ: 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм². Допустимые длительные токи нагрузки зависят от сечения, материала жилы, условий прокладки (в земле или воздухе) и температуры окружающей среды.

Таблица 1. Примерные допустимые длительные токи нагрузки для кабеля ПвБПг 3х… 6 кВ с медными жилами при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура земли +25°C, глубина прокладки 0.7 м)

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый ток нагрузки, А
3×16	115
3×25	150
3×35	180
3×50	220
3×70	270
3×95	325
3×120	375
3×150	435
3×185	500
3×240	585

Примечание: Точные значения необходимо брать из актуальных расчетных таблиц ПУЭ 7-го издания или каталогов производителей, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру грунта, количество кабелей в траншее и т.д.). Для кабелей с алюминиевыми жилами токи примерно в 1.29 раза меньше.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами кабелей на 6 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не стареет за счет миграции пропиточного состава, в отличие от бумажной изоляции.
• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Устойчивость к ударным нагрузкам и коротким замыканиям.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями СБ того же сечения и напряжения.
• Отсутствие необходимости в ограничивающих устройствах при прокладке на трассах со значительными перепадами высот (отсутствие стекания пропиточной массы).
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальной разделки с градировкой изоляции, как бумажная.
• Герметичность: Наличие заполнителя повышает стойкость к влаге.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или бумажно-пропитанными.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при ударе острым предметом), что требует аккуратности при монтаже.
• Чувствительность к частичным разрядам при наличии дефектов в изоляции или неправильном монтаже муфт.
• Необходимость применения специальных аксессуаров (муфт, концевых заделок), рассчитанных именно на СПЭ-изоляцию.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвБПг требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. При прокладке в траншее требуется песчаная подушка и засыпка, защита сигнальной лентой или плитами. При растяжении нельзя превышать допустимое механическое усилие. Для соединения и ответвления применяются специальные соединительные и стопорные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией на 6 кВ. Для подключения к электрооборудованию используются концевые заделки (кабельные наконечники с изолирующими колпачками или термоусаживаемые/холодноусаживаемые концевые муфты). Критически важно обеспечить чистоту поверхности изоляции и экрана при монтаже, полное удаление полупроводящего слоя в зоне контакта и качественную герметизацию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБПг от ПвБбШп?

Основное отличие – материал наружной оболочки. У ПвБПг оболочка из полиэтилена (П), у ПвБбШп – из полиэтилена в шланге защитном (Шп), что часто является синонимом. На практике маркировка «П» и «Шп» для полиэтилена может использоваться производителями как взаимозаменяемая. Буква «г» (герметизированный) в ПвБПг указывает на обязательное наличие гидрофобного заполнителя, что для ПвБбШп не всегда является стандартной опцией.

Можно ли прокладывать кабель ПвБПг в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для таких целей используются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой.

Как отличить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена от кабеля с ПВХ-изоляцией на 6 кВ?

Внешне по барабану – сложно. Необходимо смотреть на маркировку на оболочке. Кабель с ПВХ-изоляцией на 6 кВ будет иметь маркировку, например, ВВБГ или аналогичную. Ключевая буква «П» в начале указывает на сшитый полиэтилен. Также СПЭ-кабель имеет индивидуальные экраны на каждой жиле и, как правило, более жесткую и гладкую изоляцию.

Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше?

Сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями в пространственную сетку. Этот процесс (сшивка) резко повышает термостойкость материала (с +70°C до +90°C), устойчивость к растрескиванию и механическим нагрузкам, снижает диэлектрические потери. Он не плавится и не течет при перегрузках, в отличие от термопластичного ПВХ или полиэтилена.

Требуется ли для кабеля ПвБПг 6 кВ дополнительная защита от грызунов при прокладке в земле?

Броня из стальных лент (индекс «Б» в маркировке) является достаточной защитой от грызунов. Прокладка в пластиковых или асбестоцементных трубах для защиты от грызунов не требуется, но может применяться для дополнительной механической защиты в особо ответственных участках или при риске раскопок.

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

Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и коротких замыканий, коррозионной агрессивности среды, механических воздействий, качества монтажа и соединений. Наиболее критичны правильный монтаж концевых заделок и муфт.

Заключение

Кабель ПвБПг 3-х жильный на 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронепокрова, герметизации и химически стойкой оболочки, делает его универсальным для большинства условий прокладки, кроме воздушных линий и подводных переходов. При выборе необходимо тщательно рассчитывать сечение по току нагрузки и току короткого замыкания, а при монтаже и соединении строго соблюдать технологические требования производителей кабеля и муфт. Это обеспечит долговечную и безотказную работу энергетического объекта на протяжении всего срока службы кабеля.