Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБВнг(В) 3х жильный на напряжение 10 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой марки ПвБВнг(В) 3-х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень надежности, пожарной безопасности и длительного срока службы в условиях интенсивной эксплуатации. Данный тип кабеля широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью, с номинальным переменным напряжением до 10 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки кабеля ПвБВнг(В) 3х10 кВ

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и однозначно описывает его ключевые конструктивные и эксплуатационные особенности:

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный). Это определяет высокие электрические и температурные характеристики.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений.
• В – внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(В) – исполнение по пожарной безопасности. Индекс «нг» означает нераспространение горения при групповой прокладке, а индекс «(В)» указывает на соответствие высшей категории по ГОСТ Р 53315-2009 (не распространяет горение при одиночной прокладке и обладает пониженным дымо- и газовыделением).
• 3-х жильный – количество токопроводящих жил. Для напряжений 6-10 кВ обычно выполняется с отдельно экранированными жилами.
• 10 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля ПвБВнг(В) 3х10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется уплотненная конструкция (многопроволочная, секторная или сегментная форма для компактности). Медь обеспечивает более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к коррозии, алюминий – меньший вес и стоимость.

2. Экранирование жилы (полупроводящий слой)

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего слоя (обычно из сшитого полупроводящего полиэтилена или полупроводящей ленты). Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных электрических напряжений (микроразрядов) на границе раздела жила/изоляция.

3. Изоляция жилы

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации обычного полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это обеспечивает:

• Повышенную рабочую температуру: длительно до +90°C, в режиме перегрузки до +130°C, при коротком замыкании до +250°C.
• Высокие диэлектрические характеристики и стойкость к трекингу.
• Отличную механическую прочность и стойкость к ударам.
• Влагостойкость.

Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ обычно 4,5 мм).

4. Поясная изоляция и экран

Поверх изолированных и индивидуально экранированных жил накладывается общий для всех жил экран. Он может быть выполнен в виде медных лент, спирально наложенных медных проволок или проводящего слоя. Этот экран заземляется и служит для:

• Создания равномерного электрического поля вокруг кабеля.
• Защиты от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечения безопасности персонала (снятие потенциала с поверхности изоляции).
• Использования в системах релейной защиты (при повреждении изоляции ток утечки проходит через экран, что может быть зафиксировано защитными устройствами).

5. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию (обычно из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты), которая защищает экран от контакта с бронёй.

6. Броня

Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором и перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов, грызунов).

7. Защитный шланг (внешняя оболочка)

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, а также придает кабелю стойкость к распространению горения и пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Параметры приведены для кабеля с медными жилами при температуре +20°C.

Номинальное сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более	Емкость, мкФ/км, не более	Индуктивность, мГн/км
50	0.387	0.28 — 0.35	~0.4
70	0.268	0.30 — 0.38	~0.38
95	0.193	0.33 — 0.42	~0.37
120	0.153	0.36 — 0.46	~0.36
150	0.124	0.40 — 0.50	~0.35
185	0.099	0.44 — 0.55	~0.34

Механические и климатические параметры

• Рабочее напряжение: 6/10 кВ (фазное/линейное).
• Испытательное напряжение переменным током частотой 50 Гц: 25 кВ в течение 10 минут.
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
• Максимальная температура жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБВнг(В) 3х10 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря броне и оболочке с индексом «нг(В)» он применяется в следующих условиях:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая трассы с наличием блуждающих токов (броня должна быть заземлена с двух сторон).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, эстакадах и галереях.
• Прокладка в производственных помещениях, в том числе с условиями повышенной пожароопасности.
• Прокладка на специальных кабельных конструкциях по стенам зданий.
• Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, а также в земле с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты (например, полимерных гофр).

При групповой прокладке необходимо соблюдать требования ПУЭ по расстояниям между пучками кабелей и применению дополнительных огнезащитных покрытий (красок, обмазок) в зависимости от класса пожарной опасности помещения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией)

Преимущества кабеля ПвБВнг(В) с изоляцией из сшитого полиэтилена:

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у бумажно-пропитанных кабелей, что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
• Отсутствие риска стекания пропитки: Может прокладываться на вертикальных и наклонных участках без ограничения по разности уровней.
• Высокая стойкость к ударным нагрузкам и вибрации.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует сложных технологий осушки и пропитки на трассе.
• Повышенная пожарная безопасность благодаря исполнению «нг(В)».

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при монтаже), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкие напряжения, однако для среднего напряжения разница менее существенна.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок. Необходима идеальная зачистка и защита от влаги.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие кабеля ПвБВнг(В) от кабеля АПвБВнг(В)?

Первая буква в маркировке указывает на материал токопроводящей жилы: отсутствие буквы «А» означает, что жила медная. Буква «А» (АПвБВнг(В)) указывает на алюминиевую жилу. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность, но большую стоимость и вес.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБВнг(В) 10 кВ в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как кабель имеет броню из стальных оцинкованных лент, которая защищает его от механических повреждений. Однако при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью, в болотистой местности или в зонах с блуждающими токами рекомендуется дополнительная защита в виде полимерной гофрированной трубы или применение кабеля с броней из нержавеющей стали (специальное исполнение).

3. Что означает индекс «(В)» в маркировке и чем он отличается от «нг-LS» или «нг-HF»?

Индекс «(В)» – это категория по ГОСТ Р 53315-2009 (пожарная опасность). Кабель «нг(В)» не распространяет горение при групповой прокладке и соответствует высшей категории по испытаниям на нераспространение горения. «нг-LS» (Low Smoke) – кабель с пониженным дымовыделением. «нг-HF» (Halogen Free) – кабель безгалогенный, с пониженным дымо- и газовыделением и без выделения коррозионно-активных галогенсодержащих газов. Кабель ПвБВнг(В) имеет ПВХ оболочку, поэтому он не является безгалогенным.

4. Как правильно выбрать сечение жил кабеля на 10 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, согласно ПУЭ:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву).
2. По потере напряжения (для протяженных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.

Расчет должен выполняться проектной организацией с учетом всех условий прокладки (температура грунта/воздуха, группировка кабелей, способ прокладки).

5. Требуется ли заземление брони и экрана кабеля ПвБВнг(В)?

Да, обязательно. Медный экран (проволочный или ленточный) и броня из стальных лент должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала, нормальную работу релейной защиты и устранение электромагнитных помех. В некоторых схемах (например, при большой длине линии) может применяться одноточечное или кросс-заземление для снижения циркулирующих токов.

6. Какие муфты применяются для монтажа кабельных линий из ПвБВнг(В) 10 кВ?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение:

• Соединительные муфты – для соединения двух отрезков кабеля (типа 3M, Raychem, Nexans, отечественные термоусаживаемые или холодноусаживаемые).
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки) – для подключения кабеля к шинам распределительного устройства или силового трансформатора.
• Стопорные муфты – используются при значительной разности уровней прокладки для ограничения стекания изоляционного компаунда (для кабелей с бумажной изоляцией, для XLPE применяются реже).

Критически важно соблюдать технологию монтажа, рекомендованную производителем муфт.

Заключение

Кабель ПвБВнг(В) 3-х жильный на 10 кВ является современным, надежным и безопасным решением для создания кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, броневой защите и оболочке пониженной пожарной опасности, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в разнообразных условиях – от прокладки в земле до монтажа в пожароопасных помещениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, заземления и качественный монтаж соединительных аксессуаров являются залогом эксплуатационной надежности линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.