Кабель ПвВГ 6 кВ
Кабель ПвВГ 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВГ 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6000 Вольт, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31996-2012 (и его предшественникам) следующая: П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, В – изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката (в данном контексте это относится к поясной изоляции и заполнению), Г – отсутствие защитных покровов («голый»). Кабель рассчитан на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ (между фазой и землей / между фазами) с частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ПвВГ 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Основные компоненты, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, может быть однопроволочной (секторной или круглой) или многопроволочной (круглой). Класс гибкости – 1 или 2. Сечение жил стандартизировано от 10 до 240 мм² для алюминия и от 10 до 400 мм² для меди (в зависимости от производителя и ТУ).
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Выполнен в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенной полупроводящей ленты. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция. Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность (около 20-25 кВ/мм), термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым перегрузкам (до +130°C) и коротким замыканиям (до +250°C). Толщина изоляции нормирована стандартами.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе они формируют коаксиальную систему, обеспечивая радиальное распределение электрического поля и его заключение внутри изоляции.
- Поясная изоляция. Выполняется из электропроводящих или полупроводящих лент, либо экструдированного слоя. Объединяет экраны фазных жил в общую систему.
- Медные экраны (заземляющие жилы). В виде медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты, наложенной спирально. Предназначены для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасности при обслуживании. Сечение экранов нормировано.
- Заполнение. Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется ПВХ-пластикатом или невулканизированной резиновой смесью для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка. Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Высокая термостойкость: Допустимая рабочая температура +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ и +70-80°C для бумажно-пропитанных. Это позволяет увеличить пропускную способность линии.
- Отсутствие течения изоляции: СПЭ не стекает при нагреве, что позволяет использовать кабель на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Высокая стойкость к влаге: Не требует герметизации концов при хранении и монтаже, в отличие от бумажно-пропитанных кабелей.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных сечениях по сравнению с бумажно-пропитанными кабелями, что упрощает монтаж и транспортировку.
- Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных технологий разделки и монтажа муфт, как бумажные кабели.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвВГ 6 кВ должен соответствовать жестким требованиям, регламентированным ГОСТ 31996-2012 и техническими условиями производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном макроклимате) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Допустимая температура перегрузки | +130°C (не более 8 часов в сутки, 1000 часов за срок службы) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 диаметров для многожильных |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 15 кВ в течение 10 минут после монтажа |
Область применения и преимущества перед кабелями старого типа
Кабель ПвВГ 6 кВ предназначен для прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 6-10 кВ. Может использоваться в стационарных установках: в кабельных сооружениях (лотках, тоннелях, эстакадах), производственных помещениях, на специально подготовленных трассах в земле (при условии отсутствия растягивающих нагрузок и риска механических повреждений). Не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты (короба, трубы).
Основные преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвВГ) перед традиционным кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (например, ААБл, СБ) и кабелем с изоляцией из ПВХ (ВВГ):
Сравнение с кабелями других марок на 6 кВ
| Марка кабеля | Материал изоляции | Материал оболочки/брони | Основная область применения | Ключевые особенности |
|---|---|---|---|---|
| ПвВГ | Сшитый полиэтилен (СПЭ) | ПВХ пластикат | Помещения, кабельные сооружения, наружные установки (без растяжения) | Высокая термостойкость, малый вес, не требует герметизации |
| ПвБбШв | Сшитый полиэтилен (СПЭ) | Броня из стальных лент, ПВХ шланг | Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе при наличии блуждающих токов | Механическая защита от повреждений, возможность прокладки в земле без дополнительных коробов |
| ААБл, ЦААБл | Бумажная, пропитанная вязким или нестекающим составом | Алюминиевая оболочка, броня из стальных лент, защитные покровы | Прокладка в земле, тоннелях, каналах | Традиционная технология, требует герметизации, ограничение по углам прокладки |
| ВВГ | Поливинилхлорид (ПВХ) | ПВХ пластикат | Помещения с нормальной средой | Низкая стоимость, ограниченная термостойкость (+70°C), более низкие электрические характеристики |
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвВГ 6 кВ должен производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Прокладка осуществляется с соблюдением минимально допустимого радиуса изгиба. При прокладке в лотках рекомендуется использовать разделительные перегородки или соблюдать расстояние между одноцепными кабелями для обеспечения теплоотвода. Обязательным этапом после монтажа является проведение высоковольтных испытаний переменным напряжением 15 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут. При подключении кабеля к оборудованию необходимо обеспечить надежное заземление медных экранов с обоих концов линии для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ПвВГ и ВВГ на 6 кВ?
Основное отличие – материал изоляции. ВВГ использует термопластичный поливинилхлорид с максимальной рабочей температурой +70°C, а ПвВГ – сшитый (сетчатый) полиэтилен с рабочей температурой +90°C. Это дает ПвВГ существенно более высокую пропускную способность, стойкость к коротким замыканиям и перегрузкам. Электрическая прочность СПЭ также выше. Кабель ВВГ на 6 кВ считается устаревшим решением для этого класса напряжения.
Можно ли прокладывать кабель ПвВГ 6 кВ в земле (траншее)?
Нет, напрямую в земле прокладывать кабель ПвВГ без защитных покровов (буква «Г» в маркировке) запрещено. Отсутствие брони делает его уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлению грунта, активности грызунов. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные модификации – ПвБбШв или ПвПбШв, либо применять защитные конструкции (полимерные или асбестоцементные трубы, короба).
Как правильно выбрать сечение экрана (заземляющих жил) для кабеля ПвВГ?
Сечение медных экранов нормировано ГОСТ 31996-2012. Оно зависит от сечения основной токопроводящей жилы. Например, для фазного сечения 50-95 мм² сечение экрана составляет 16 мм², для 120-150 мм² – 25 мм², для 185-240 мм² – 35 мм². Это сечение обеспечивает прохождение токов короткого замыкания в течение расчетного времени до срабатывания защиты. Данные должны быть указаны в кабельном паспорте.
Требуется ли специальный инструмент для разделки кабеля ПвВГ?
Да, для качественной разделки рекомендуется использовать профессиональный инструмент: кольцевые и продольные резаки для снятия оболочки и изоляции, стрипперы для удаления полупроводящих экранов. Это позволяет избежать повреждений основной изоляции и обеспечить гладкую, ровную поверхность для монтажа концевых или соединительных муфт. Использование ножей «на глаз» не рекомендуется.
Каков реальный срок службы кабеля ПвВГ 6 кВ?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузочного режима составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: длительные перегрузки сверх нормы, работа в среде с температурой выше +50°C, частые токовые перегрузки и короткие замыкания, механические повреждения оболочки, нарушение технологии монтажа муфт.
Чем отличается кабель с индексом «нг(А)-HF» от обычного ПвВГ?
Кабель ПвВГнг(А)-HF имеет дополнительные свойства:
нг(А) – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность, кабель не распространяет горение даже при прокладке пучком).
HF – пониженное газо- и дымовыделение при пожаре (Halogen Free). Оболочка и изоляция выполнены из безгалогенных материалов, что исключает выделение едких и коррозионно-активных газов (хлористого водорода) и снижает плотность дыма. Такой кабель обязателен для прокладки в общественных зданиях, метро, тоннелях, местах массового пребывания людей.