Кабель ПвКШвнг(А) 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКШвнг(А) 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень пожарной безопасности, механической прочности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок; Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката; нг(А) – пониженное распространение горения по категории А; 240 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвКШвнг(А) 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Основные элементы конструкции, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что зависит от требований к гибкости.
- Экран по жиле. Полупроводящий экран в виде ленты или экструдированного слоя. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (Пв по ГОСТ 15150). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ). Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (лента или экструзия) и медной ленты или проволок, наложенных поверх него. Медный экран служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, является элементом, обеспечивающим симметрию поля, а также выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью или жилы защитного заземления.
- Поясная изоляция. Наматывается поверх скрученных изолированных жил. Выполняется из электроизоляционных лент или пластиката ПВХ.
- Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (марка К), наложенных поверх подушки. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Защитный шланг. Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Шв). Имеет маркировку «нг(А)», что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по объему горючей массы на метр прокладки). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и воздействия внешней среды.
- Магистральные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного распределения.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, крупных производственных цехов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях) при наличии условий, исключающих значительные растягивающие усилия.
- Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: метрополитен, атомные и тепловые электростанции, торговые центры, высотные здания, социально значимые учреждения. Маркировка «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без ограничений по горючей массе.
- ПвПгнг(А)-ХЛ 240 мм². Бронирование выполнено гофрированной стальной лентой (Пг), защитный шланг отсутствует. Более гибкий и легкий, но менее стойкий к растягивающим нагрузкам. Подходит для прокладки в земле с малой механической нагрузкой и в кабельных сооружениях.
- АПвКШв 240 мм². Кабель с алюминиевой жилой. Основное преимущество – меньшая стоимость и вес. Недостатки: большее удельное сопротивление, склонность алюминия к окислению, меньшая механическая прочность и стойкость к повторным изгибам. Требует большего внимания при монтаже концевых соединений.
- ПвБШвнг(А) 240 мм². Броня из двух стальных оцинкованных лент (Б). Обеспечивает защиту в основном от механических повреждений (ударов, сдавливания), но не от растягивающих усилий. Более дешевый вариант, широко применяется для прокладки в земле при отсутствии риска растяжения.
- Кабели с изоляцией из ПВХ (ВВГнг(А)-ХЛ и др.) Применяются на напряжения до 1 кВ. Для сетей 6-10 кВ не являются аналогом. Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) превосходит ПВХ по температурным и диэлектрическим характеристикам для средних и высоких напряжений.
- Для кабелей с однопроволочными (монолитными) жилами: не менее 20 наружных диаметров кабеля.
- Для кабелей с многопроволочными жилами: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Аккуратная разделка кабеля с послойным снятием изоляции и экранов.
- Обеспечение электрического контакта медных экранов и их заземление.
- Тщательная очистка и обезжиривание изоляции жилы.
- Нанесение полупроводящего и изоляционного слоев в соответствии с инструкцией к муфте.
- Герметизация соединения от влаги. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ПвКШвнг(А) 240 мм² регламентируются серией стандартов ГОСТ, ТУ и соответствуют международным нормам МЭК. Ниже приведены ключевые характеристики.
Электрические параметры (для кабеля на напряжение 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C | |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп) | ~ 355-410 А | Зависит от условий прокладки (земля, воздух), температуры окружающей среды и количества рабочих жил. Точный расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.0754 Ом/км | Для медной жилы (ГОСТ 22483-2012) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин после прокладки |
Механические и пожарные характеристики
| Параметр | Значение / Описание | Стандарт |
|---|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | 15-20 наружных диаметров кабеля | Зависит от конструкции жилы (однопроволочная/многопроволочная) |
| Стойкость к распространению горения | Категория А (нг(А)) | ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22). Горение не распространяется при групповой прокладке. |
| Кислотогазовыделение | Пониженное (индекс «нг») | Оболочка из материалов с низким дымо- и газовыделением |
| Диапазон температур эксплуатации | от -50°C до +50°C | Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвКШвнг(А) 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности прокладки: Наличие брони из стальных проволок позволяет прокладывать кабель в земле (в траншеях) без дополнительных защитных труб, за исключением мест с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами). Однако обязательным условием является устройство подушки и засыпки из песка или мягкого грунта без камней, а также укладка сигнальной ленты. При прокладке в воздухе (по фасадам, эстакадам) необходимо учитывать его значительный вес и обеспечивать надежное крепление. При групповой прокладке в лотках и коробах дополнительные огнезащитные покрытия, как правило, не требуются благодаря исполнению «нг(А)».
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Кабель ПвКШвнг(А) 240 мм² имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектными требованиями и условиями эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвКШвнг(А) от ПвБШвнг(А) для одного сечения 240 мм²?
Главное отличие – тип брони. ПвКШвнг(А) имеет броню из круглых стальных проволок (К), которая эффективно сопротивляется растягивающим нагрузкам. ПвБШвнг(А) имеет броню из двух стальных лент (Б), которая защищает в основном от ударов и сдавливания, но не от растяжения. Кабель с проволочной броней рекомендуется для прокладки на участках с возможной просадкой грунта, в вертикальных шахтах с большей высотой, а также там, где существует риск механического растяжения.
Можно ли прокладывать кабель ПвКШвнг(А) 240 мм² в земле без защитной трубы?
Да, можно. Наличие брони из оцинкованных проволок и защитного шланга Шв предназначено specifically для защиты от механических воздействий и коррозии при прокладке в земле (траншеях). Однако это справедливо для стандартных условий. Прокладка в защитных трубах (гофротрубах, HDPE-трубах) обязательна при пересечении с автомобильными и железными дорогами, в местах с высокой внешней нагрузкой, а также на участках с повышенной химической агрессивностью грунта.
Какой должен быть минимальный радиус изгиба при монтаже кабеля ПвКШвнг(А) 240 мм²?
Минимально допустимый радиус изгиба нормируется техническими условиями завода-изготовителя и, как правило, составляет:
Для кабеля 240 мм² на 10 кВ наружный диаметр примерно составляет 75-85 мм. Следовательно, радиус изгиба будет находиться в диапазоне от ~1125 мм (1575) до ~1700 мм (2085). Точное значение необходимо уточнять в паспорте на конкретную партию кабеля.
Каковы требования к соединению и оконцеванию жил кабеля ПвКШвнг(А) 240 мм²?
Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ применяются специальные комплекты для монтажа (кабельная арматура). Соединение жил производится с помощью соединительных муфт, а на концах – с помощью концевых муфт (наружной или внутренней установки) или с помощью специализированных термоусаживаемых перчаток. Ключевые этапы:
Что означает индекс «(А)» в маркировке нг(А)?
Индекс «(А)» обозначает высшую категорию испытаний кабеля на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22). Категория А предъявляет наиболее строгие требования и означает, что кабель не распространяет горение при прокладке пучком с суммарным горючим объемом, эквивалентным 7 литрам на 1 метр длины. Это позволяет прокладывать кабель в пучках практически без ограничений по количеству, что критически важно для кабельных эстакад, тоннелей и шахт на энергонасыщенных объектах.
Как правильно выбрать сечение 240 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?
Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) и условиям прокладки. Для трехжильного кабеля 240 мм² на 10 кВ, проложенного в земле, Iдоп составляет примерно 355-410 А. Мощность, которую может передать такая линия в трехфазной сети, рассчитывается по формуле: P = √3 U I cosφ. Для напряжения 10 кВ и cosφ = 0.95 получаем P ≈ √3 10000 380 0.95 ≈ 6.2 МВт. Однако окончательный выбор сечения должен учитывать потерю напряжения, термическую стойкость к токам короткого замыкания, экономическую плотность тока и должен быть выполнен в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.