Кабель ПвВГЭ 3х4: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВГЭ 3х4 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением до 6 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Его маркировка расшифровывается следующим образом: Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Г – «голый», то есть без защитных покровов (брони); Э – наличие экрана в виде медной ленты поверх скрученных жил. Цифровое обозначение 3х4 указывает на три основные токопроводящие жилы сечением 4 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвВГЭ 3х4

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. В кабеле сечением 4 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная). Материал – медь, обеспечивающая высокую электропроводность и стойкость к окислению.
• Фазная изоляция: Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (Пв). Данный материал получают путем вулканизации полиэтилена, что придает ему повышенные температурные и механические свойства по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Он сохраняет эластичность при низких температурах и устойчив к тепловым деформациям при перегрузках.
• Экран по жиле: Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы, снижения поверхностных напряжений и защиты от внешних электромагнитных помех.
• Поясная изоляция и заполнение: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Межжильное пространство заполняется для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из того же сшитого полиэтилена или ПВХ.
• Общий экран: В кабелях на напряжение 6 кВ обязательно наличие общего экрана в виде медной ленты, наложенной по спирали с перекрытием. Он служит для защиты от внешних воздействий и является элементом, необходимым для безопасной эксплуатации в сетях с изолированной нейтралью.
• Оболочка: Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (В). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (солей, кислот, щелочей) и выполняет функцию распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвВГЭ 3х4 должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 16.К71-310-2001 (или более новых редакций) и международному стандарту МЭК 60502-2.

Электрические параметры (для напряжения 6/10 кВ)

• Номинальное напряжение: 6 кВ (между фазами) / 10 кВ (между фазой и землей).
• Максимально допустимое рабочее напряжение: 8.7/15 кВ.
• Частота: 50 Гц.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 18 кВ (продолжительность 10 мин).
• Сопротивление изоляции при 20°C: не менее 100 МОм·км.
• Емкость жилы относительно экрана: зависит от конкретной конструкции, обычно в пределах 0.2-0.3 мкФ/км.

Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

Допустимые токи нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены значения для кабеля с медными жилами 3х4 мм².

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C)
Проложен в воздухе (температура воздуха +25°C)	55
Проложен в земле (теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт, температура земли +15°C)	70
Проложен в земле (теплопроводность грунта 0.7 К·м/Вт, температура земли +15°C)	60

Примечание: При изменении температуры окружающей среды или условий прокладки применяются соответствующие поправочные коэффициенты, регламентированные ПУЭ 7-го издания.

Механические и климатические характеристики

• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля.
• Стойкость к распространению горения: одиночная прокладка.
• Стойкость оболочки к воздействию солнечного света: умеренная (рекомендуется защита от прямых УФ-лучей при длительной прокладке на открытом воздухе).

Область применения кабеля ПвВГЭ 3х4

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 6 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
• Прокладка непосредственно в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений в процессе эксплуатации (так как кабель не имеет брони). Не рекомендуется прокладывать в грунтах с высокой коррозионной активностью и в местах с риском раскопок.
• Подключение силового оборудования на промышленных предприятиях, насосных станциях, в котельных.
• Использование в сетях электроснабжения жилых и общественных зданий в качестве вводных и распределительных линий.
• Прокладка в пожароопасных помещениях (категории В-I, В-II по ПУЭ) при одиночной прокладке.

Важное ограничение: Кабель ПвВГЭ не предназначен для прокладки в земле, подверженной смещениям и растягивающим усилиям. Для таких условий следует применять бронированные аналоги (например, ПвБбШв).

Отличия от аналогов и выбор альтернатив

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований проекта. Ниже приведено сравнение с распространенными аналогами.

Марка кабеля	Конструктивные особенности	Ключевые отличия от ПвВГЭ 3х4	Рекомендуемая область применения
ПвВГЭ 3х4	Медь, сшитый полиэтилен, ПВХ-оболочка, экран, без брони.	Базовый вариант для сетей 6 кВ.	Кабельные сооружения, траншеи без механических рисков.
ПвБбШв 3х4	Две стальные оцинкованные ленты (броня), защитный шланг.	Наличие брони, высокая механическая защита.	Прокладка в земле (в т.ч. с риском повреждений), в агрессивных грунтах.
АПвВГЭ 3х4	Алюминиевая жила, сшитый полиэтилен, ПВХ-оболочка, экран.	Алюминиевая жила. Легче и дешевле, но большее сечение для той же мощности.	При ограниченном бюджете и отсутствии требований к материалу жилы по проекту.
ВВГЭнг(А)-LS 3х4	Медь, ПВХ изоляция, ПВХ оболочка пониженной горючести с низким дымовыделением.	Изоляция из ПВХ, более низкий температурный режим (до +70°C). Огнестойкая модификация.	Внутренние сети 0.66/1 кВ с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвВГЭ 3х4 должен производиться в соответствии с разделом 2 ПУЭ 7-го издания и СНиП 3.05.06-85.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. На дне – песчаная подушка толщиной 100-150 мм. После укладки кабель засыпается слоем песка (100-150 мм), затем укладывается сигнальная лента или кирпич, после чего траншея засыпается грунтом. Расстояние до параллельно проложенных кабелей – не менее 100 мм.
• Прокладка в воздухе: Кабель должен быть закреплен на несущих конструкциях с помощью дистанционных или поддерживающих зажимов. Следует избегать прямого воздействия солнечных лучей (использовать лотки с крышками, гофру).
• Радиус изгиба: Не менее 10 диаметров кабеля при прокладке. Для кабеля 3х4 мм² наружный диаметр примерно 20-22 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба – 200-220 мм.
• Заделка концов: Обязательное использование концевых кабельных муфт (КНТп, ПСТп) для сетей 6 кВ. Экран должен быть надежно заземлен с двух сторон. Изоляция срезается ступенчато для равномерного распределения электрического поля.
• Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут испытанию повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабеля 6 кВ – 24 кВ в течение 10 мин) и проверке целостности и правильности соединения жил и экрана.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между изоляцией Пв (сшитый полиэтилен) и ВВ (ПВХ)?

Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) обладает значительно более высокими температурными характеристиками: длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C у ПВХ. Она имеет лучшую стойкость к тепловым деформациям и перегрузкам, более высокие диэлектрические показатели. Кабель с изоляцией Пв рассчитан на напряжение 6-35 кВ, в то время как ВВГ в основном используется для сетей до 1 кВ.

Можно ли прокладывать кабель ПвВГЭ 3х4 открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом важных оговорок. ПВХ-оболочка имеет умеренную стойкость к ультрафиолету. При длительной (более 5 лет) прокладке под прямыми солнечными лучами оболочка может начать терять эластичность и растрескиваться. Рекомендуется прокладка в гофрированных трубах, коробах или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (специальные марки, например, ПвВГЭ-ХЛ).

Обязательно ли заземлять экран кабеля ПвВГЭ и с двух сторон?

Да, это обязательное требование безопасности для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Заземление экрана с двух сторон (на обоих концах линии) обеспечивает безопасность персонала при касании оболочки, способствует отводу токов утечки и ограничивает потенциал экрана. В случае одностороннего заземления, на свободном конце может возникнуть опасный потенциал, а также возможны дополнительные потери в экране.

Что означает «кабель не распространяющий горение при одиночной прокладке»?

Это означает, что при одиночной прокладке (не в пучке с другими кабелями) и вертикальном положении, кабель не поддерживает горение после удаления источника огня. Однако материалы его оболочки и изоляции являются горючими. Для прокладки в пучках (в кабельных каналах, шахтах) необходимо использовать модификации с индексом «нг» (не распространяющие горение при групповой прокладке), например, ПвВГЭнг.

Как правильно выбрать между ПвВГЭ и ПвБбШв для прокладки в земле?

Выбор определяется условиями в конкретной трассе. ПвВГЭ подходит для стабильных, неподверженных смещениям грунтов, где исключены механические повреждения при последующих раскопках. Если трасса проходит в местах с активной хозяйственной деятельностью, в каменистых грунтах, под дорогами, или существует риск растягивающих нагрузок, необходимо применять бронированный кабель ПвБбШв. Броня из стальных лент защищает от продавливания, растяжения и случайных повреждений лопатой.

Каков срок службы кабеля ПвВГЭ 3х4?

Номинальный срок службы кабеля ПвВГЭ при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки, указанных в технических условиях, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и напрямую зависит от режима работы (температурных нагрузок, наличия перегрузок), коррозионной агрессивности среды и отсутствия механических повреждений.