Кабель ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки ПвКВнг(А)-LS на напряжение 20 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень надежности, безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм²

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВС по ГОСТ 31996). Ключевая особенность – молекулярная сшивка цепей полиэтилена, что резко повышает термостойкость и стойкость к тепловому удару по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• КВ – кабель с бумажной пропитанной изоляцией, модифицированный. В данном контексте маркировка «КВ» исторически закрепилась за кабелями на среднее напряжение, но с современной изоляцией из СПЭ, что отражено в стандартах (например, ТУ 16.К71-335-2004). Фактически изоляция – сшитый полиэтилен.
• нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая требовательность). Это означает, что при испытании пучком кабелей образец не распространяет горение, и величина тепловыделения не приводит к превышению критических температур.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. При возгорании и тлении материалы оболочки и, возможно, заполнения выделяют минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью и коррозионно-активных газогалогенсодержащих продуктов.
• 20 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.
• 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Кабель ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм² имеет сложную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (или эквивалентному стандарту). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к механическим нагрузкам и коррозии.
• Секторная или круглая форма. Для одножильных кабелей сечением 185 мм² жила, как правило, секторная (сегментная) для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля.
• Строение: многопроволочная, уплотненная. Состоит из множества проволок, скрученных определенным образом, что придает жиле гибкость и стойкость к переменным изгибам.

2. Экранирующий слой над жилой (экран жилы)

• Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, наложенный непосредственно на жилу. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Основная изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Наносится методом экструзии поверх экрана жилы. Толщина изоляции строго нормирована и для 20 кВ составляет, как правило, 8.0-9.0 мм. СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими, механическими и термическими свойствами: рабочая температура жилы до +90°C, допустимая температура при коротком замыкании до +250°C.

4. Экранирующий слой над изоляцией (экран изоляции)

• Состоит из двух элементов:
  • Полупроводящий слой: экструдированный слой полупроводящего СПЭ, контактирующий с изоляцией. Выравнивает внешнее поле.
  • Электропроводящий слой: медные проволоки (или лента), наложенные поверх полупроводящего слоя. Служит для отвода capacitive currents и в качестве пути для тока короткого замыкания. В кабелях на 20 кВ обычно применяется экран в виде медных проволок, иногда в комбинации с лентой.

5. Поясная изоляция

• Лента, наложенная поверх экрана. Выполняет защитную и технологическую функции.

6. Заполнение и оболочка

• Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется негорючим уплотняющим материалом, обеспечивающим круглую форму кабеля и дополнительную стойкость к возгоранию.
• Наружная оболочка: изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с LS-характеристиками. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.

Основные технические и электрические параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 1х185 мм²

Параметр	Значение / Характеристика
Номинальное напряжение U0/U, кВ	12/20
Число и сечение жил, мм²	1 х 185
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90
Допустимая температура жилы при КЗ (до 5 с), °C	+250
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-20
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0991 (для меди)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А	~400 — 450 (зависит от условий прокладки)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	50 кВ / 10 мин.
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7 изд. гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества рабочих кабелей в траншее и т.д.

Область применения и условия прокладки

Кабель ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм² применяется для создания надежных и безопасных электрических соединений в сетях 6-10-20 кВ. Основные сферы использования:

• Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: питание от ГПП, РП, ТП к крупным потребителям.
• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования, цеховых трансформаторов, главных распределительных щитов.
• Объекты энергетики: соединения внутри и между подстанциями.
• Транспортная инфраструктура: электроснабжение метрополитена, железнодорожных вокзалов, тоннелей.
• Общественные и коммерческие здания: для вертикальной и горизонтальной разводки в зданиях повышенной этажности, торговых центрах, больницах, где предъявляются жесткие требования к пожарной безопасности (нг(А), LS).

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• В производственных помещениях.
• В блоках и кабельных каналах.
• В земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Важно: базовая модификация ПвКВнг(А)-LS не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле необходима модификация с броней, например, ПвКБбШвнг(А)-LS.
• Не рекомендуется для прокладки в воде и в местах с возможными растягивающими усилиями.

Преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ)

• Высокая термостойкость: Рабочая температура +90°C против +70°C у СБ, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
• Отсутствие риска стекания пропитки: Не имеет ограничений по разности уровней при прокладке, в отличие от СБ.
• Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, прокладку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальных систем для герметизации торцов, как СБ.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Изоляция из СПЭ негигроскопична.
• Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)-LS» обеспечивает безопасность при групповой прокладке.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
• Прокладка должна осуществляться при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
• При монтаже муфт и концевых заделок требуется тщательная зачистка и обработка изоляции, точное позиционирование экранов и их надежное заземление. Некачественный монтаж арматуры – основная причина отказов кабельных линий среднего напряжения.
• Кабель должен быть надежно заземлен с обеих сторон через специальные заземляющие проводники, подключенные к экрану.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями ПвКВнг(А)-LS и АПвВнг(А)-LS на 20 кВ?

Разница в материале токопроводящей жилы. «А» в начале маркировки означает алюминиевую жилу. Таким образом, АПвВнг(А)-LS – это кабель с алюминиевой жилой, а ПвКВнг(А)-LS (без «А» в начале) – с медной. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, больший допустимый ток нагрузки и лучшую стойкость к механическим воздействиям, но существенно дороже и тяжелее алюминиевого аналога.

2. Можно ли прокладывать данный кабель в земле (траншее)?

Базовое исполнение ПвКВнг(А)-LS не предназначено для прямой прокладки в земле, так как не имеет бронепокрова, защищающего от механических повреждений (лопат, камней, грызунов). Для прокладки в земле необходимо применять модификации с броней, например, ПвКБбШвнг(А)-LS, где «Бб» – броня из двух стальных оцинкованных лент, а «Шв» – защитный шланг из ПВХ.

3. Как правильно выбрать сечение 185 мм²? На какой ток нагрузки он рассчитан?

Сечение 185 мм² выбирается на основе расчета ожидаемой максимальной нагрузки с учетом перспективы развития, условий прокладки и экономической плотности тока. Допустимый длительный ток для одного кабеля 1х185 мм², проложенного в воздухе при температуре +25°C, составляет примерно 420-450 А. Однако это значение является справочным. Точный расчет должен производиться по методике ПУЭ (Глава 1.3) с поправками на фактическую температуру воздуха или грунта, количество рядом проложенных кабелей, теплопроводность грунта и т.д.

4. Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?

Категория «нг(А)» означает, что кабель испытан на нераспространение горения при групповой прокладке по наиболее строгой категории А. Испытание проводится на вертикальном пучке проводов/кабелей, моделирующем реальную трассу. Кабель, не соответствующий требованиям «нг(А)», при возгорании в пучке может стать причиной распространения пламени на большую длину, что приведет к масштабному повреждению кабельных линий и затруднит тушение. Использование кабелей «нг(А)» обязательно для групповой прокладки в зданиях и сооружениях согласно требованиям пожарной безопасности (СП, ФЗ-123).

5. Требуется ли для данного кабеля специальная арматура (муфты, концевые заделки)?

Да, абсолютно. Для кабелей среднего напряжения с изоляцией из СПЭ применяется специализированная арматура: соединительные, стопорные и концевые муфты на 20 кВ. Они предназначены для обеспечения электрической прочности, герметичности соединения или окончания кабеля, восстановления экранов и их заземления. Использование несоответствующей или некачественной арматуры неизбежно приведет к пробою и выходу линии из строя.

6. Какой срок службы у кабеля ПвКВнг(А)-LS 20 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от корректности выбора, условий прокладки, качества монтажа, режима работы (постоянные перегрузки сокращают срок службы) и воздействия внешних факторов.

7. Чем отличается кабель на 20 кВ от кабеля на 10 кВ в конструкции?

Основное отличие – толщина основного слоя изоляции из сшитого полиэтилена. Для кабеля на 10 кВ (U₀/U = 6/10 кВ) толщина изоляции жилы сечением 185 мм² составляет примерно 5.5 мм. Для кабеля на 20 кВ (12/20 кВ) – около 8.0-9.0 мм. Также могут незначительно отличаться толщины экранирующих полупроводящих слоев и требования к испытательным напряжениям.

Заключение

Кабель ПвКВнг(А)-LS 20 кВ 185 мм² является типовым и востребованным элементом современных кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена в сочетании с исполнением пониженной пожарной опасности обеспечивает высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели: значительную пропускную способность, долговечность, безопасность при групповой прокладке и относительную простоту монтажа. Корректный выбор данного кабеля, учет необходимости брони для подземной прокладки, профессиональный монтаж и качественная арматура – ключевые условия для создания надежной и безопасной кабельной линии на десятилетия.