Кабель силовой ПвВнг(А) 35 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям пожарной безопасности, что делает его ключевым элементом в проектах строительства и модернизации кабельных линий электропередачи.
Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(А)-35 кВ 1х240/35
Маркировка кабеля дает полное представление о его конструкции и свойствах:
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- В – оболочка из поливинилхлорида (ПВХ).
- нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 1х240/35 – одна токопроводящая жила сечением 240 мм² с экраном сечением 35 мм².
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта или воздуха, глубины заложения, количества кабелей в траншее и расстояния между ними. Расчет ведется по ПУЭ 7-го издания.
- Магистральные линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Вводы и выводы мощности на предприятиях энергоемких отраслей (металлургия, химия, машиностроение).
- Питание крупных объектов инфраструктуры: аэропортов, железнодорожных узлов, портов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) при высокой плотности размещения кабелей.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами или сигнальной лентой).
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C у СБ, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие риска утечки масла и необходимости сложных маслоподпитывающих устройств.
- Меньший вес и радиус изгиба, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Возможность прокладки на вертикальных и наклонных участках без ограничений по разности уровней.
- Более простая и чистая технология монтажа муфт и концевых заделок.
- Пожаробезопасность: оболочка «нг(А)» предотвращает распространение пламени.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям (задирам, надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Более высокая стоимость по сравнению со старыми типами кабелей, но сопоставимая с современными СБ.
- Требовательность к квалификации персонала при выполнении соединений и заделке концов.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, не допуская волочения по грунту и трения о неподвижные объекты.
- Изгиб: Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (обычно 20D). Нарушение ведет к деформации изоляции и экранов.
- Температура монтажа: Прокладка рекомендуется при температуре окружающего воздуха не ниже -10°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении.
- Заземление: Медный экран подлежит обязательному двухстороннему заземлению. В концевой муфте экран выводится на заземляющий проводник. Система заземления должна обеспечивать безопасный отвод токов короткого замыкания.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, гл. 1.8) и измерению сопротивления изоляции.
- нг(А) – Наиболее строгий класс. Кабель не распространяет горение при прокладке пучком (в 1 слой) с суммарным энерговкладом 7 кВт на 1 м длины (пожарная нагрузка категории А).
- нг(В) – Менее строгий класс (энерговклад 3,5 кВт/м).
- нг – Без указания категории обычно подразумевает испытание по более простой методике (пучок меньшего объема).
Конструкция кабеля ПвВнг(А) 35 кВ 240 мм²
Кабель имеет сложную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки (как правило, круглой), скрученной в уплотненную конструкцию (сегментную или компактную) сечением 240 мм². Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что защищает основную изоляцию от пробоя.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 35 кВ. Сшитый полиэтилен сохраняет диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), обладает высокой механической прочностью и стойкостью к трекингу.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)
Второй экструдированный полупроводящий слой, нанесенный поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.
5. Поясная изоляция
Выполняется из полупроводящей ленты, которая дополнительно выравнивает потенциалы.
6. Медный экран (заземляющий)
Выполнен в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной по спирали. Сечение этого экрана стандартизировано и для кабеля 35 кВ составляет 35 мм². Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение безопасности при повреждении изоляции (отвод тока на землю для срабатывания защит).
7. Разделительный слой
Изготавливается из полимерной пленки или ленты, предотвращает слипание экрана с внешней оболочкой.
8. Внешняя оболочка
Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-нг). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту внутренних элементов кабеля. Индекс (А) указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение даже при самой высокой пожарной нагрузке, что подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвВнг(А) 35 кВ 1х240/35
| Параметр | Значение / Характеристика |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6 / 35 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40,5 |
| Сечение основной жилы, мм² | 240 |
| Сечение экрана, мм² | 35 |
| Количество жил | 1 |
| Материал жилы | Медь (класс 2 по ГОСТ 22483) |
| Температура эксплуатации, °C | От -50 до +50 |
| Допустимая температура жилы, °C: — длительный режим — перегрузка — короткое замыкание | +90 +130 +250 (не более 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 20 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Строительная длина, не менее | 200-250 м (зависит от производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Электрические характеристики (расчетные данные для условий прокладки)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0,0754 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,13 — 0,15 |
| Емкость, мкФ/км | ~0,20 — 0,25 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А | ~400 — 450 |
| Ток короткого замыкания (5 с), кА | ~25 — 30 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² применяется для создания кабельных линий в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью:
Важно: Кабель без брони (маркировка без «Б») не предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных средств (гофротруб, плит) в местах с риском механических повреждений. Для прямого заглубления в грунт следует применять бронированные модификации, например, ПвБбШвнг(А).
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ)
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между ПвВнг(А) и АПвВнг(А)?
Первая буква «А» в маркировке (АПвВнг) указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, ПвВнг – кабель с медной жилой, АПвВнг – с алюминиевой. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность, но существенно дороже. Выбор зависит от технико-экономического расчета.
2. Почему сечение экрана именно 35 мм²? Можно ли использовать кабель с экраном 25 мм²?
Сечение экрана нормировано ГОСТом и техническими условиями для каждого номинального напряжения. Для кабелей на 35 кВ стандартным является сечение 35 мм². Оно выбрано исходя из необходимости обеспечения стойкости к токам короткого замыкания и требованиям к сопротивлению заземления. Использование кабеля с экраном 25 мм² на напряжение 35 кВ недопустимо, так как он не соответствует нормативным документам и не пройдет приемо-сдаточные испытания.
3. Какой кабель выбрать для прокладки в земле: ПвВнг(А) или ПвБбШвнг(А)?
Для прокладки в земле, особенно в местах с риском механических повреждений (стройплощадки, дороги), обязательно следует применять бронированный кабель ПвБбШвнг(А). Буквы «Бб» означают броню из двух стальных оцинкованных лент, «Шв» – защитный шланг из ПВХ поверх брони. Кабель ПвВнг(А) без брони можно укладывать в землю только в пластиковых или асбестоцементных трубах, либо под защитой сигнальной ленты и бетонных плит на всей протяженности, что часто экономически и технически менее целесообразно.
4. Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий транспортировки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок и температуры) и отсутствии внешних механических повреждений. Критическим фактором является качество монтажа муфт.
5. Как правильно выбрать сечение жилы 240 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?
Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (Iдоп) с учетом условий прокладки и по экономической плотности тока. Для предварительной оценки: при прокладке в земле (траншее) одного кабеля на глубине 0,8 м, температуре грунта +15°C и тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт, Iдоп может составлять около 420-450 А. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик по актуальным методикам ПУЭ и с учетом всех поправочных коэффициентов.
6. Что означает категория «нг(А)» и чем она отличается от «нг(В)» или просто «нг»?
Это классификация по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3.
Для ответственных объектов и кабельных сооружений с плотной прокладкой требуется именно категория «нг(А)».
7. Можно ли соединять кабель ПвВнг(А) 35 кВ с кабелем старого типа с бумажно-масляной изоляцией?
Да, технически это возможно с использованием специальных переходных муфт, которые обеспечивают электрическое соединение жил и изолируют разнородные части кабеля друг от друга. Однако такое соединение требует высокого мастерства монтажников и должно выполняться только специализированной организацией. С точки зрения эксплуатации, предпочтительнее полная замена участка линии.
Заключение
Кабель ПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения кабельных линий среднего класса напряжения. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, отсутствие эксплуатационных жидкостей, стойкость к горению при групповой прокладке, делают его предпочтительным выбором для новых проектов. Успешная эксплуатация на протяжении всего срока службы напрямую зависит от корректного выбора типа кабеля (с броней или без), строгого соблюдения правил монтажа и квалифицированного проведения работ по соединению и заделке. При проектировании и закупке необходимо руководствоваться актуальными техническими условиями (ТУ) производителя и требованиями нормативных документов: ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение до 30 кВ) и более новых стандартов, ПУЭ 7-го издания, а также правилами пожарной безопасности.