Кабель ПвВ 6 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВ 6 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВ на напряжение 6 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Данный тип кабеля является ключевым элементом в сетях среднего напряжения и пришел на смену кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ), обладая рядом существенных эксплуатационных преимуществ. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, В – отсутствие защитного покрова (брони).

Конструкция кабеля ПвВ 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки. Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Класс гибкости – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила имеет обозначение основного цвета или цифровую маркировку.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды на границе жила-изоляция.
• Изоляция: Основной функциональный слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под воздействием высокой температуры и давления или силановым методом придает материалу повышенные термические и механические свойства. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6/10 кВ).
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции. Вместе с экраном по жиле обеспечивает радиальное и симметричное распределение электрического поля вокруг жилы.
• Медные экраны: Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных лент или проволок, спирально наложенных повивом. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных влияний, обеспечения симметрии поля, а также служит в качестве заземляющего проводника для токов утечки и в аварийном режиме (токов короткого замыкания).
• Поясная изоляция: Выполняется из электроизоляционных лент (например, из ПЭТ) или экструдированного полиэтилена. Служит для скрепления сердечника и защиты экранов от повреждения.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), влаги и ультрафиолетового излучения. Имеет отличительную расцветку (обычно черный) и наносится с маркировкой.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвВ 6 кВ изготавливается в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (и их актуальными редакциями).

Основные параметры:

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей (6 кВ), U – междуфазное напряжение (10 кВ), U_m – максимальное длительно допустимое междуфазное напряжение (12 кВ).
• Количество и сечение жил: Выпускается в одножильном и трехжильном исполнении. Номинальные сечения токопроводящих жил: от 10 до 1000 мм² для меди и от 16 до 1000 мм² для алюминия.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C.
  • Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
  • Максимальная температура при перегрузке: +130°C.
  • Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
  • Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
• Допустимые токовые нагрузки (длительно допустимый ток): Зависят от сечения, материала жилы, условий прокладки (в земле, воздухе, каналах).
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Сравнительные характеристики кабелей 6 кВ

Параметр	ПвВ (XLPE)	СБ (Бумажно-пропитанная изоляция)	ПвП (XLPE в полиэтиленовой оболочке)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен	Бумага, пропитанная вязким маслом	Сшитый полиэтилен
Макс. рабочая температура жилы	+90°C	+70°C (до 1 кВ) / +80°C (6-10 кВ)	+90°C
Стойкость к увлажнению	Высокая	Низкая, требует герметизации	Очень высокая
Допустимый уровень перегрузки	Высокий	Низкий (риск деградации пропитки)	Высокий
Монтаж при низких температурах	До -15°C	Затруднен	До -15°C
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров	Не менее 25 наружных диаметров	Не менее 15 наружных диаметров
Вес и габариты	Меньше при равном сечении	Больше	Сравним с ПвВ

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвВ 6 кВ предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Применяется в качестве стационарной проводки внутри и снаружи помещений.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, этажи и двойные полы.
• Прокладка в земле (траншеях): Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений. Рекомендуется использовать в кабельных каналах или трубах для дополнительной защиты. Не предназначен для прокладки в воде.
• Прокладка по воздуху: По стенам зданий, конструкциям, на тросах (при условии защиты от прямых солнечных лучей, так как ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к УФ).
• Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределительные сети цехов, главные понизительные подстанции.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, торговые центры, больницы.
• Распределительные сети: Отходящие линии от подстанций 6/10 кВ к трансформаторным пунктам 10/0,4 кВ.

Преимущества и недостатки кабеля ПвВ 6 кВ

Преимущества:

• Высокие электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
• Высокая термостойкость: Допустимая температура +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки и лучше переносить перегрузки по сравнению с бумажной изоляцией.
• Механическая прочность и гибкость: Меньший радиус изгиба упрощает монтаж в стесненных условиях.
• Влагостойкость: Не требует сложных систем подпитки и постоянного контроля уровня пропитки.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требует специальной подготовки концов при монтаже муфт (отсутствие стекания пропитки).
• Меньший вес и диаметр: Упрощает транспортировку и прокладку.
• Пожарная безопасность: Оболочка из ПВХ пластиката с пониженной горючестью (исполнение «нг(А)-LS») препятствует распространению горения и имеет низкое дымо- и газовыделение.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и экрана возможно локальное развитие водяных триингов, ведущих к пробою.
• Ограниченная стойкость ПВХ оболочки к УФ: При открытой прокладке на солнце требуется дополнительная защита.
• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, но стоимость эксплуатации ниже.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединения.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвВ требует соблюдения ряда правил. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При протяжке необходимо использовать ролики и средства, предотвращающие повреждение оболочки. Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Критически важным этапом является подготовка кабеля: ступенчатая зачистка изоляции с сохранением полупроводящих экранов, их аккуратный срез, тщательная зачистка и обезжиривание. Монтаж производится с использованием комплектов, включающих термоусаживаемые или холодноусаживаемые компоненты, обеспечивающие электрическую прочность, герметизацию и механическую защиту.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвВ от АВВГ и ВВГ на 6 кВ?

Кабели АВВГ и ВВГ на напряжение до 1 кВ имеют изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката, который не способен длительно выдерживать электрическое поле 6 кВ. Кабель ПвВ имеет принципиально иную конструкцию: изоляцию из сшитого полиэтилена и систему экранирования (полупроводящие и медные экраны), что позволяет работать при среднем напряжении.

Можно ли прокладывать одножильный кабель ПвВ в стальной трубе?

Прокладка одножильных кабелей в ферромагнитных трубах (стальных) не рекомендуется. Переменный магнитный поток вокруг жилы наводит вихревые токи в трубе, вызывая ее нагрев и значительные потери мощности. Для одножильных кабелей следует использовать немагнитные материалы (пластик, алюминий) или прокладывать все три фазы в одной общей трубе (при условии ее достаточного диаметра), где магнитные потоки компенсируются.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвВ 6 кВ?

Выбор сечения осуществляется по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды) и по потере напряжения. Расчет должен проводиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глава 1.3. Для предварительной оценки используются таблицы допустимых токовых нагрузок из ГОСТ 31996-2012 или каталогов производителей.

Нужно ли заземлять экраны кабеля ПвВ 6 кВ и как это делать?

Да, экраны (медные ленты/проволоки) подлежат обязательному заземлению с двух сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала), нормальной работы релейной защиты и ликвидации циркулирующих токов. На практике применяют системы заземления экранов: двустороннее, одностороннее или с交叉-соединением и установкой защитных аппаратов. Выбор схемы зависит от длины линии и требований проекта.

Что такое «триинги» и как с ними бороться?

Триинги (водяные древовидные образования) – это постепенное разрушение изоляции под воздействием влаги и электрического поля. Возникают при повреждении оболочки и экрана. Борьба с ними – это, в первую очередь, профилактика: использование кабеля с герметизированными экранами (модификация ПвВг), аккуратный монтаж без повреждений, качественная установка муфт. Для действующих линий – мониторинг частичных разрядов.

Существует ли аналог ПвВ в бронированном исполнении?

Да, для прокладки в земле при наличии риска механических повреждений или растягивающих усилий применяется кабель ПвБбШв. Его конструкция аналогична ПвВ, но включает броню из двух стальных оцинкованных лент и защитный шланг из ПВХ поверх брони. Это стандартное решение для прокладки в траншеях без дополнительных кабельных конструкций.

Заключение

Кабель ПвВ 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для сетей среднего напряжения. Его эксплуатационные преимущества, такие как высокая допустимая температура, влагостойкость, удобство монтажа и меньшие эксплуатационные расходы, обусловили его повсеместное внедрение. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией и рекомендациями производителей гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов на протяжении всего срока службы.