Кабель ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвКШвнг(А)-ХЛ 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 ключевые особенности — повышенная пожарная безопасность (не распространяет горение при групповой прокладке по категории А), стойкость к холоду (исполнение ХЛ) и экранированная конструкция, обеспечивающая защиту от электромагнитных помех. Данный кабель является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в ответственных проектах.
Расшифровка маркировки ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм²
- П — изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в — оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- КШ — контрольный кабель с экраном. В данном контексте «КШ» указывает на наличие медной проволочной экранирующей оплетки поверх скрученных изолированных жил. Это важнейший элемент для кабелей на среднее напряжение.
- внг(А) — оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, не распространяющая горение при групповой прокладке по высшей категории «А». Это означает, что кабель проходит испытание на нераспространение горения при прокладке в пучках с удельным тепловым потоком не менее 40 кВт/м.
- ХЛ — холодостойкое исполнение. Кабель предназначен для эксплуатации, монтажа (сгибания и раскручивания) при температурах до -60°С.
- 240 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание районных и городских подстанций, вводы на промышленные предприятия.
- Промышленные объекты: Прокладка в кабельных туннелях, каналах, эстакадах, по территориям заводов для питания мощного оборудования.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, порты.
- Сейсмически активные и холодные регионы: Благодаря ХЛ-исполнению кабель устойчив к растрескиванию при низких температурах и вибрационных нагрузках.
- Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: Атомные и тепловые электростанции, нефтехимические комплексы, торгово-развлекательные центры, высотные здания. Категория «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку в пучках без риска распространения пламени.
- Прокладка в земле (в траншее, одна кабельная линия): ~450-480 А.
- Прокладка в воздухе (в помещении, на эстакаде): ~390-420 А.
- Групповая прокладка (несколько кабелей вплотную): требует применения понижающих коэффициентов, ток может снижаться на 10-30%.
Конструкция кабеля ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 240 мм² изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная жила (класс 2 по ГОСТ). Это означает, что жила состоит из множества проволок, скрученных в несколько повивов, что обеспечивает кабелю необходимую гибкость для транспортировки и монтажа.
2. Электропроводящий экран на жиле (полупроводящий слой)
Поверх токопроводящей жилы методом экструзии наносится экструдированный электропроводящий сшитый полиэтилен. Его задача — выровнять электрическое поле вокруг жилы, устранить микроскопические воздушные включения между жилой и изоляцией и предотвратить возникновение частичных разрядов (коронного разряда), которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°С, а температура в режиме перегрузки может достигать +130°С. Допустимая температура при коротком замыкании — +250°С (максимальная продолжительность — 5 секунд). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 3,4-4,0 мм.
4. Электропроводящий экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции наносится второй слой экструдированного электропроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет функцию внешнего экрана, выравнивая электрическое поле и являясь частью экранирующей системы кабеля.
5. Экранирующая оплетка
Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медной проволочной оплетки или комбинации медных лент и проволок. Для сечения 240 мм² сопротивление такого экрана строго нормируется (обычно не более 0,1-0,2 Ом/км). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также выполнение роли пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
6. Поясная изоляция
В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может использоваться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или наложения экструдированного слоя. Она защищает экран от коррозионного взаимодействия с материалом оболочки.
7. Оболочка
Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ внг). Этот материал обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам (маслам, щелочам, кислотам), а также выполняет основную функцию по нераспространению горения. Маркировка «(А)» подтверждает высшую категорию стойкости к распространению пламени. Оболочка в исполнении «ХЛ» сохраняет эластичность при экстремально низких температурах.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 240 мм² (одножильное исполнение является стандартным для данного типа) |
| Материал жилы | Медь, многопроволочная, уплотненная (класс 2) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Материал оболочки | ПВХ пластикат пониженной горючести (внг) |
| Диапазон рабочих температур | от -60°С до +90°С (ХЛ-исполнение) |
| Максимальная температура при КЗ | +250°С (не более 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 30 кВ (в течение 10 мин. после прокладки) |
| Строительная длина | Рекомендуется уточнять у производителя, обычно от 250 м |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки: В земле (в траншеях), в кабельных сооружениях (блоках, туннелях, коллекторах), по эстакадам и галереям, внутри зданий и помещений. Запрещена прокладка в воздухе (по опорам ЛЭП) без дополнительных мер защиты от УФ-излучения, так как оболочка из ПВХ подвержена разрушению под действием солнечного света.
Сравнение с аналогами и выбор
ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм² часто сравнивают с другими типами кабелей на среднее напряжение.
| Тип кабеля | Ключевые отличия | Преимущества / Недостатки |
|---|---|---|
| АПвПуг-ХЛ 1х240 | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, экран из медных проволок, оболочка из полиэтилена. | Ниже стоимость и масса. Менее стойкая оболочка к механическим повреждениям и распространению горения (ПЭ горит). Подходит для прокладки в земле. |
| ПвПГ-ХЛ 1х240 | Медная жила, изоляция XLPE, герметизированный экран (водоблокирующие ленты), оболочка из полиэтилена. | Защита от продольного распространения влаги. Оболочка из ПЭ не имеет стойкости к распространению горения. Для объектов без требований «нг». |
| ЦСП-ХЛ 1х240 (старая маркировка) | Бумажно-пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. | Высокая гигроскопичность изоляции, требует специальной концевой разделки, большой вес, экологические ограничения. Устаревшая технология. |
Критерии выбора ПвКШвнг(А)-ХЛ: наличие требований к пожарной безопасности (категория «нг(А)»), необходимость эксплуатации в условиях холодного климата (ХЛ), требования к экранированию и использованию в промышленных сетях с высоким уровнем электромагнитных помех, а также предпочтение современным, надежным и долговечным материалам изоляции (XLPE).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Чем отличается «нг(А)» от просто «нг»?
Ответ: Категория «нг» означает, что одиночный кабель не поддерживает горение. Категория «нг(А)» — высшая, означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке в пучках (в условиях наиболее жесткого испытания с удельным тепловым потоком 40 кВт/м и более). Для ответственных объектов в технических заданиях всегда указывают категорию «А».
Вопрос: Можно ли прокладывать кабель ПвКШвнг(А)-ХЛ в земле без дополнительной защиты?
Ответ: Да, можно. Однако рекомендуется прокладывать его в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) или лотках для защиты от механических повреждений при раскопках. Прямая прокладка в траншее требует песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой.
Вопрос: Какое окончание (концевая муфта) рекомендуется для этого кабеля?
Ответ: Для кабелей 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном применяются специальные концевые муфты (КНМт, SMVT и аналоги) на напряжение 10/15 кВ. Они обеспечивают плавный градиент электрического поля, герметизацию и снятие экрана. Выбор конкретной модели муфты зависит от производителя и условий установки (внутри/снаружи помещения).
Вопрос: Как определить подлинность и соответствие кабеля заявленным характеристикам?
Ответ: Необходимо требовать у поставщика полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия (обязательно на пожарную безопасность по ФЗ-123), протоколы испытаний (включая испытание на нераспространение горения по категории А, на ХЛ-исполнение, электрические испытания), санитарно-эпидемиологическое заключение. На барабане и в паспорте должен быть указан ГОСТ или ТУ, по которым изготовлен кабель.
Вопрос: Каков расчетный ток нагрузки для ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм²?
Ответ: Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки. Приблизительные значения (справочные, точный расчет обязателен по ПУЭ гл.1.3):
Вопрос: В чем принципиальное отличие изоляции XLPE от ПВХ или ЭПР?
Ответ: XLPE (сшитый полиэтилен) — термореактивный материал с пространственной молекулярной решеткой. Он имеет более высокую рабочую температуру (+90°С против +70°С для ПВХ), лучшие диэлектрические и механические свойства при нагреве, практически нулевое водопоглощение. ЭПР (этилен-пропиленовый каучук) также является термореактивным материалом с хорошей гибкостью и стойкостью к влаге, но, как правило, имеет несколько более высокие диэлектрические потери и применяется в кабелях специального назначения.
Заключение
Кабель ПвКШвнг(А)-ХЛ 240 мм² представляет собой современное, комплексное решение для построения надежных и безопасных электрических сетей среднего напряжения в условиях умеренного и холодного климата. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективного экранирования, оболочки с высшей категорией пожарной безопасности и морозостойкости, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности, энергетики и инфраструктуры. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя гарантируют долгий срок службы и стабильность энергоснабжения.