Кабель ПвВнг(А) 20 кВ 185 мм
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ 185 мм²: полный технический анализ
Кабель марки ПвВнг(А)-ХЛ 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 широком диапазоне условий эксплуатации, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки и область применения
Маркировка ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ 185 мм² структурирована следующим образом:
- П — изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Внг(А) — исполнение, обеспечивающее нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая огневая нагрузка).
- ХЛ — климатическое исполнение для умеренного и холодного климата (до -60°С при монтаже).
- 20 кВ — номинальное напряжение 20 000 Вольт.
- 185 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
- Медных проволок (или медной ленты), наложенных поверх полупроводящего слоя. Эти проволоки выполняют функцию нулевого (заземляющего) провода и предназначены для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждениях. Сечение экрана стандартизировано (например, 25 мм²).
- Точное значение Iдл определяется по ПУЭ гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей вплотную.
- Отсутствие риска течи масла и необходимости в сложных масляных системах.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°С против +70°С).
- Меньший вес и радиус изгиба, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте.
- Меньшие затраты на обслуживание.
- Более высокий класс напряжения.
- Значительно лучшие диэлектрические и температурные характеристики.
- Более высокая стоимость по сравнению с СБ на низкие и средние длины линий.
- Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами (требует аккуратного монтажа).
- Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт для монтажа.
Основные сферы применения кабеля: питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики), распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (РП, ТП), объекты нефтегазовой отрасли, порты, аэропорты, а также крупные коммерческие и жилые комплексы, где предъявляются строгие требования к пожарной безопасности (необходимость прокладки в пучках, туннелях, шахтах).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ 185 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Токопроводящая жила
Жила сечением 185 мм² изготавливается из медной проволоки (класс 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам. Жила может быть как однопроволочной (для жестких условий прокладки), так и многопроволочной (для трасс со сложной геометрией). В кабелях на 20 кВ жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра и экономии материалов.
Экран по жиле
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка). Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и микроразрядов, которые разрушают основную изоляцию.
Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, полученный по технологии сшивки молекул полиэтилена, обладает выдающимися свойствами: высокие диэлектрические характеристики, термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°С), стойкость к тепловым ударам и влаге. Толщина изоляции строго нормирована и для 20 кВ составляет, как правило, 5.5-6.0 мм.
Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из электроизоляционной пленки или лавсановой ленты, которая скрепляет экраны и предохраняет их от повреждения при наложении оболочки.
Оболочка
Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Пластикат марки Внг(А) содержит антипирены, которые препятствуют распространению горения при групповой прокладке. Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты) и выполняет функцию барьера от солнечной радиации.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 12/20 |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальная температура эксплуатации, °C | -60 |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность | 50 кВ / 10 мин. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл)*, А | ~360-400 (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | Не более 0.0991 |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Строительная длина, м | Не менее 250 |
| Наружный диаметр кабеля, мм | ~50-55 |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~3500-4000 |
Условия прокладки и эксплуатации
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, блоках, туннелях, по эстакадам, в помещениях, коллекторах и по стенам зданий. Запрещена прокладка в земле, содержащей вещества, разрушающие металлы и оболочку (шлаки, известь). При прокладке в земле обязательно использование защитных покровов (броня) или защитных труб (гофр). ПвВнг(А) допускается к групповой прокладке. При прокладке в воздухе необходимо учитывать возможное воздействие солнечной радиации, хотя оболочка обладает определенной стойкостью к УФ-излучению.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ):
Преимущества перед кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ):
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвВнг(А) от ПвПнг(А)?
Буква «В» в маркировке ПвВнг(А) указывает на материал оболочки – поливинилхлоридный пластикат. В марке ПвПнг(А) буква «П» обозначает, что внешняя защитная оболочка выполнена из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка более стойка к влаге и некоторым химическим реагентам, но, как правило, менее стойка к распространению горения и имеет более высокую стоимость. Выбор зависит от условий прокладки.
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты (брони или защитных труб) не рекомендуется и часто запрещена проектом. Броня (обозначается буквами «Б» в маркировке, например, ПвБбШв) защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Для кабеля без брони обязательна прокладка в асбоцементных или ПНД трубах, либо в защитных лотках.
Как определяется необходимое сечение экрана (заземляющего провода)?
Сечение медных проволок экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и для кабеля 20 кВ обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Оно выбирается исходя из необходимости обеспечения стойкости к токам короткого замыкания и требованиям к сопротивлению заземления. В проектной документации этот параметр указывается всегда.
Что означает категория «(А)» в маркировке Внг(А)?
Категория «А» указывает на высший класс пожарной опасности по нераспространению горения при групповой прокладке. Испытания проводятся по специальной методике, имитирующей прокладку пучком кабелей с самой высокой пожарной нагрузкой. Кабель Внг(А) должен не распространять горение при испытании в таком пучке. Существуют также категории В, С, D с менее строгими требованиями.
Каков срок службы данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше и зависит от режимов нагрузки, внешних воздействий и качества проведенных монтажных работ (особенно концевых и соединительных муфт).
Заключение
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 20 кВ 185 мм² является типовым и надежным элементом современных кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а исполнение Внг(А) позволяет использовать его на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех нормативных требований (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) являются залогом создания долговечной и безопасной системы электроснабжения.