Кабель ПвКВнг(А) 3х70
Кабель ПвКВнг(А) 3х70: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвКВнг(А) 3х70 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением до 10 кВ, с тремя токопроводящими жилами сечением 70 мм² каждая, в исполнении, снижающем распространение горения при групповой прокладке по категории А. Данный тип кабеля является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл) и широко применяется в стационарных установках для распределения электрической энергии в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки ПвКВнг(А) 3х70
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности) и другими отраслевыми стандартами.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- К – обозначает, что кабель является контрольным (в устаревшей трактовке), однако в современной классификации для силовых кабелей до 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена это буква часто опускается или трактуется как конструктивный элемент. Более корректно ориентироваться на полное обозначение по ТУ. В данном контексте «К» может указывать на экран из круглых проволок поверх скрученных жил.
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А. Это наивысшая категория по нераспространению горения, означающая, что при испытании пучка кабелей удельная тепловая нагрузка от пламени горелки составляет не менее 3,5 МДж/м², а потеря массы образцов не превышает 50%. Кабель соответствует этому требованию.
- 3х70 – три токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 70 мм².
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, обозначаемая в начале маркировки, но по умолчанию для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена жила медная). Жила сечением 70 мм² может быть выполнена как из множества проволочек (многопроволочная, класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает гибкость, так и однопроволочной (класс 1) для стационарной прокладки. Конкретное исполнение уточняется в технических условиях.
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют пространственную сетку. Это резко повышает термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании), стойкость к механическим нагрузкам и растрескиванию.
- Экран по жиле: Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Поясная изоляция: Скрученные изолированные и экранированные жилы дополнительно обматываются поясной изоляцией, часто из электропроводящих или полупроводящих материалов.
- Общий экран: В качестве общего экрана для кабелей на 6-10 кВ используется медная лента, оплетка из медных проволок или их комбинация. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех и является элементом системы безопасности, обеспечивая путь для токов короткого замыкания.
- Разделительный слой: Между экраном и оболочкой может накладываться слой из ПВХ или другого материала.
- Оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (нг). Именно этот материал в сочетании с наполнителями обеспечивает свойство нераспространения горения при групповой прокладке.
- Магистральные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка на территории промышленных предприятий для питания энергоемкого оборудования.
- Укладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) с высокой плотностью прокладки, где предъявляются строгие требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Важно отметить, что базовая конструкция ПвКВнг(А) не имеет брони, поэтому для прокладки в земле требуется дополнительная защита или выбор модификации с броней (ПвКВБбШвнг(А)).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха и электрощитовые.
- Высокая пропускная способность: Благодаря высокой допустимой температуре нагрева жилы (+90°C) кабель может длительно пропускать больший ток по сравнению с бумажной изоляцией.
- Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не стареет под воздействием тепла от жилы, не подвержен термическому растрескиванию.
- Упрощение монтажа и эксплуатации: Отсутствие риска стекания пропиточного состава позволяет прокладывать кабель на вертикальных участках и в сложных трассах без ограничений. Не требует специальных мероприятий по герметизации.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» гарантирует, что при групповой прокладке кабель не распространит горение, что критически важно для современных объектов.
- Устойчивость к внешним воздействиям: Высокая стойкость к влаге, химическим веществам, ультрафиолету (при наличии УФ-стабилизированной оболочки).
- Прокладка: Минимальный радиус изгиба составляет 15-20 наружных диаметров кабеля. При температуре ниже -15°C прокладка без подогрева запрещена. Подогрев должен производиться в закрытых помещениях.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные соединительные муфты (соединительные, стопорные, ответвительные) на напряжение 10 кВ, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Для оконцевания используются концевые муфты (наружной или внутренней установки) или кабельные вводы в оборудование (КТП, РУ). Крайне важно использовать комплектующие, совместимые с материалом изоляции.
- Заземление: Медные экраны (поясные и общий) подлежат обязательному заземлению с двух концов кабельной линии для обеспечения нормального режима работы и безопасности. Это позволяет снять наведенное напряжение и обеспечить срабатывание защит при повреждении изоляции.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабеля 10 кВ – 40 кВ в течение 5-15 минут) или переменным напряжением частотой 0.1 Гц (Uисп = 6U0). Обязательно проводится измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
Конструкция кабеля ПвКВнг(А) 3х70
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и пожаробезопасность.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ |
| Количество и сечение жил | 3 жилы, 70 мм² каждая |
| Материал жилы | Медь |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Материал оболочки | ПВХ пластикат пониженной горючести |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Макс. температура жилы при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки | Без предварительного подогрева: -15°C |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Строительная длина | Не менее 200-250 м (зависит от производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области применения и способы прокладки
Кабель ПвКВнг(А) 3х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своим характеристикам он применяется в следующих сферах:
Сравнение с аналогами и ключевые преимущества
Основным аналогом кабеля ПвКВнг(А) является кабель с бумажно-пропитанной изоляцией, например, АСБл 3х70. Сравнительный анализ показывает явные преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена:
| Критерий | ПвКВнг(А) 3х70 | АСБл 3х70 (аналог) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +90°C (длительно), +250°C (при КЗ) | +70°C (длительно), +200°C (при КЗ) |
| Допустимая температура монтажа | До -15°C без подогрева | Требует подогрева при температуре ниже 0°C |
| Влияние влаги | Негигроскопичен, не требует герметизации концов | Гигроскопичен, требует специальных концевых муфт |
| Монтаж | Проще, допускает большие перепады по трассе | Сложнее из-за риска стекания пропитки |
| Токовая нагрузка | Выше на 20-30% при том же сечении | Ниже |
| Вес и радиус изгиба | Меньше вес, меньше минимальный радиус изгиба | Больше вес и радиус изгиба |
Преимущества ПвКВнг(А):
Расчетные параметры: токи нагрузки, сопротивление, масса
Для проектирования сетей необходимы точные расчетные данные. Приведенные значения являются справочными и должны уточняться по актуальным нормативным документам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ Р 52796-2007).
| Способ прокладки | Одна кабельная линия | Несколько линий вплотную (с учетом снижающих коэффициентов) |
|---|---|---|
| В земле (в траншее, грунт с t=15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) | ~235 А | ~210 А (для 2-х кабелей) |
| В воздухе (температура воздуха +25°C) | ~225 А | ~180 А (для 2-х кабелей) |
| В кабельном канале (лотке) | ~205 А | ~160 А (для 2-х кабелей) |
| Параметр | Значение (при 20°C) |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы постоянному току (Ом/км), не более | 0.268 |
| Индуктивное сопротивление (Ом/км), приблизительно | 0.11 — 0.13 |
| Емкость (мкФ/км), приблизительно | 0.3 — 0.4 |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | 4500 — 5500 кг |
| Наружный диаметр, приблизительно | 55 — 65 мм |
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвКВнг(А) 3х70 должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвКВнг(А) от ПвПнг(А)-ХЛ?
Это, по сути, кабели одного класса с изоляцией из сшитого полиэтилена. Разница в деталях маркировки разных производителей. «ПвП» часто означает «полиэтилен вулканизированный, изоляция, полиэтиленовая оболочка», но оболочка может быть и ПВХ. «ХЛ» – указание на cross-linked (сшитый) полиэтилен. Конструктивно и по характеристикам они идентичны. Необходимо изучать технические условия (ТУ) на конкретное изделие.
Можно ли прокладывать кабель ПвКВнг(А) 3х70 в земле без защиты?
Прокладка в земле (траншее) базовой модификации без брони (ПвКВнг(А)) не рекомендуется без дополнительной защиты от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, асбоцементные трубы). Для прямой прокладки в земле следует выбирать бронированный вариант – ПвКВБбШвнг(А), где «Бб» – броня из двух стальных оцинкованных лент, «Шв» – защитный шланг из ПВХ.
Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На какой ток он рассчитан?
Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета электрических нагрузок, потерь напряжения, термической стойкости при коротком замыкании и экономической плотности тока. Длительно допустимый ток для одной линии в земле составляет около 235 А, в воздухе – около 225 А (см. таблицу 1). Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Требуется ли заземлять экран кабеля с двух сторон?
Да, для кабелей на напряжение 6/10 кВ с изолированными экранами по жилам и общим экраном требуется двустороннее заземление. Это обеспечивает безопасность обслуживания, позволяет протекать токам короткого замыкания на землю для корректной работы релейной защиты, а также снижает уровень электромагнитных помех.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля ПвКВнг(А) при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет благодаря высокой стабильности материала изоляции – сшитого полиэтилена.
В чем разница между исполнениями нг(А), нг(В), нг(С)?
Разница в категориях нераспространения горения при групповой прокладке, установленных ГОСТ 31565-2012. Категория «А» – наивысшая, предъявляет самые строгие требования (тепловая нагрузка при испытании ≥3,5 МДж/м²). Категории «В», «С», «D» – менее строгие, с уменьшающейся тепловой нагрузкой. Для ответственных объектов, тоннелей, метро, АЭС обязательно применение кабелей с индексом «нг(А)».