Кабель ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6000 В. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Внг(А) – исполнение по снижению распространения горения категории А, 6 кВ – номинальное напряжение, 95 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Для сечения 95 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным, что важно учитывать при проектировании сетей переменного напряжения для снижения потерь на вихревые токи.
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал — ММ) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), класс гибкости 1 или 2. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Номинальная толщина изоляции для напряжения 6 кВ составляет 3,0 мм (по ГОСТ 31996-2012). Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
- Поясная изоляция: Выполняется в виде обмотки из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. В кабелях на 6 кВ сечением 95 мм² чаще применяется экран из медных проволок (сечением не менее 16-25 мм²), иногда в комбинации с лентой. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание тока однофазного замыкания на землю, обеспечение симметрии электрического поля.
- Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Внг). Толщина оболочки рассчитывается по ГОСТ. Цвет оболочки, как правило, черный. Материал обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги и агрессивных сред, а также отвечает требованиям нераспространения горения.
- Исполнение по распространению горения: Категория А (по ГОСТ 53315-2009). Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение. Оболочка из пластиката Внг при воздействии пламени выделяет газы, препятствующие горению, и образует коксовый слой.
- Стойкость к механическим воздействиям: Конструкция с медным экраном и прочной оболочкой обеспечивает устойчивость к растяжению, сдавливанию и изгибу. Минимальный радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечениями более 50 мм².
- Стойкость к внешним воздействиям: Оболочка обеспечивает стойкость к влаге, маслу, агрессивным парам и солнечному излучению.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ.
- Питание мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях, рудниках, нефтегазовой отрасли.
- Электроснабжение объектов инфраструктуры (подстанции, котельные).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений.
- Высокая надежность и долгий срок службы (более 30 лет).
- Отличные диэлектрические и температурные характеристики. Допустимая рабочая температура выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах, что облегчает монтаж и транспортировку.
- Удобство монтажа. Допускает прокладку на вертикальных трассах без ограничения по перепаду высот (в отличие от маслонаполненных кабелей).
- Пожарная безопасность. Отсутствие горючего пропиточного состава и оболочка Внг(А).
- Простота оконцевания и монтажа муфт. Технология монтажа муфт для СШП-изоляции отработана и широко распространена.
- Более высокая чувствительность к механическим повреждениям при монтаже (задиры, надрезы изоляции), требующая повышенной аккуратности.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ), но сопоставимая или ниже, чем у кабелей с БПИ.
- Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа соединительных муфт и концевых заделок.
- Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при одножильном исполнении.
- Температура монтажа: Не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- Заземление: Металлические экраны (медные проволоки или ленты) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.
- Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных соединительных и ответвительных муфт на 6 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Испытания после прокладки: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является испытание повышенным напряжением 15 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут.
Технические характеристики и параметры
Основные технические параметры кабеля ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм² регламентируются ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение до 30 кВ) и ТУ производителя.
Электрические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +90 | В длительном режиме работы |
| Допустимая температура при коротком замыкании, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек. |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C | -15 | |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 1000 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 15 | Продолжительность 10 мин. после прокладки |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~260-280 | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе) |
Механические и пожарные характеристики
Область применения и условия прокладки
Кабель ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка в земле (траншеях) допускается, но требует дополнительной защиты в виде брони. Для этого существуют модификации кабеля, например, ПвВБбШвнг(А) 6 кВ 95 мм², который имеет броню из стальных лент и защитный шланг. Базовый ПвВнг(А) для прокладки в земле без дополнительных защитных конструкций не рекомендуется.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажной изоляцией)
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций производителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвВнг(А) от ПвПнг(А)?
Буква «В» в маркировке обозначает оболочку из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), а «П» — оболочку из полиэтилена. ПвПнг(А) имеет внешнюю оболочку из полиэтилена, которая обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам, но менее стойка к механическим воздействиям и распространению пламени по сравнению с ПВХ. Кабель с оболочкой из ПВХ (ПвВнг) более распространен для прокладки внутри помещений и сооружений.
Можно ли прокладывать одножильный кабель ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм² в стальной трубе?
Да, можно, и часто это требуется для дополнительной механической защиты. Однако при прокладке одножильного кабеля в ферромагнитной (стальной) трубе возникают дополнительные потери на вихревые токи из-за магнитного поля, создаваемого переменным током. Это приводит к снижению допустимой токовой нагрузки кабеля (до 10-15%) и нагреву самой трубы. Рекомендуется для каждой жилы использовать отдельную немагнитную трубу (например, из пластика) или применять специальные меры по компенсации.
Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля 95 мм²?
Сечение экрана (медных проволок) нормируется стандартами. Для кабелей на 6-10 кВ с сечением жилы 95 мм² минимальное сечение экрана обычно составляет 16 мм² или 25 мм² (по ГОСТ Р 53769-2010, приложение Г). Точное значение указывается в ТУ производителя. Выбор зависит от ожидаемого тока однофазного замыкания на землю в сети. При больших токах КЗ необходимо выбирать кабель с увеличенным сечением экрана.
Что означает индекс (А) в маркировке Внг(А)?
Индекс (А) обозначает категорию по нераспространению горения по ГОСТ 53315-2009. Категория А — наивысшая для силовых кабелей и означает, что при групповой прокладке (в пучках, коробах, лотках) кабель не распространяет горение. Испытания проводятся на образцах, смонтированных в пучке с заданной мощностью источника огня. Кабель без индекса (А) (просто Внг) испытывается по менее жестким условиям.
Какой срок службы у кабеля ПвВнг(А) 6 кВ 95 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по напряжению, отсутствие механических повреждений). Решающее значение имеет качество монтажа муфт и заделок.
Чем отличается изоляция Пв (силанольносшитый полиэтилен) от изоляции ПвП (пероксидносшитый полиэтилен)?
Оба материала — сшитый полиэтилен (XLPE), но используют разные технологии сшивки. Пв (силанольная) — сшивка происходит с помощью силана (органосиликатного соединения) при комнатной температуре в присутствии влаги. ПвП (пероксидная) — сшивка происходит под высоким давлением и температурой с использованием органических пероксидов. По конечным электрическим и механическим характеристикам для готового кабеля различия незначительны и соответствуют одним стандартам. Основные отличия в технологическом процессе производства.
Нужно ли использовать концевые муфты (концевики) при подключении кабеля к ячейке КРУ?
Да, обязательно. Открытый срез кабеля с полупроводящими экранами и изоляцией не предназначен для работы в открытом воздухе. Концевая заделка (муфта или термоусаживаемые материалы) обеспечивает: плавный контроль электрического поля на конце экрана, герметизацию торца кабеля от влаги, защиту от загрязнений и возможность надежного подключения к шинам или наконечникам аппаратуры. Монтаж должен проводиться по инструкции производителя муфт.