Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А)-ХЛ на напряжение 10 кВ представляет собой современное, надежное и высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для эксплуатации в условиях холодного климата (ХЛ) и в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности, где возможно скопление большого количества кабелей.
Расшифровка маркировки ПвВнг(А)-ХЛ
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на использование полиэтилена, вулканизированного химическим или радиационным способом).
- В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Внг(А) – исполнение по распространению горения. «нг» – не распространяющее горение при групповой прокладке. Индекс (А) – высшая категория по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, означающая, что кабель не распространяет горение при прокладке пучками в вертикальном положении с самым высоким объемом горючей массы на единицу длины (категория А).
- ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата. Оболочка и изоляция сохраняют эластичность и не растрескиваются при низких температурах (до -60°С).
- 10 кВ – номинальное напряжение 10 киловольт (класс напряжения 6/10 кВ).
- Высокая надежность и безопасность: Отсутствие риска утечки масла и последующего пробоя изоляции. Невосприимчивость к увлажнению.
- Упрощение монтажа и эксплуатации: Не требуется специальная арматура для подпитки маслом, допускаются большие перепады уровней по трассе прокладки.
- Высокие допустимые температуры: Большая пропускная способность по току и стойкость к перегрузкам и токам КЗ.
- Экологическая безопасность: Отсутствие масла и свинца в конструкции.
- Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж в стесненных условиях.
- Холодостойкость: Исполнение ХЛ позволяет производить монтаж при отрицательных температурах без предварительного прогрева.
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба.
- При монтаже в условиях низких температур (ниже -15°С) кабель должен быть отогрет или размотан без резких движений. Исполнение ХЛ гарантирует сохранение свойств материалов, но не отменяет правил безопасного монтажа.
- Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.
- При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки, которые зависят от количества кабелей в пучке, способа прокладки и условий теплоотвода.
- Расчетная мощность приведена для трехжильного кабеля по формуле P = √3·U·I, ориентировочно.
- По длительно допустимому току нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов на температуру воздуха, групповую прокладку и т.д.).
- По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что выбранное сечение выдержит расчетный ток КЗ в течение времени срабатывания защиты).
Конструкция кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ
Кабель имеет многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочной (круглой) для всех сечений. Для кабелей на 6/10 кВ жилы, как правило, имеют секторную форму для оптимизации диаметра и экономии материалов.
2. Экранирующий слой над жилой (полупроводящая экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации обычного полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это придает изоляции исключительные свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°С, перегрузка до +130°С, короткое замыкание до +250°С), отличные диэлектрические характеристики, высокую стойкость к тепловому старению и механическую прочность.
4. Экранирующий слой под оболочкой (полупроводящий экран)
Аналогичный слой наносится поверх изоляции. Он служит для симметризации электрического поля и отвода емкостных токов. Часто выполняется в виде экструдированного слоя, поверх которого накладываются медные проволоки или ленты.
5. Поясная изоляция
В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экранов жил накладывается поясная изоляция из полупроводящих или изолирующих материалов. Она обеспечивает дополнительную защиту и фиксацию сердечника.
6. Экран (заземляющий)
Выполняется в виде медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде спирали. Его функция – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии поля и безопасный отвод токов короткого замыкания на землю.
7. Разделительный слой
Гидрофобная лента или обмотка, накладываемая поверх экрана для предотвращения его контакта с оболочкой и защиты от коррозии.
8. Оболочка
Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Оболочка обеспечивает механическую защиту сердечника от повреждений, защиту от влаги и агрессивных сред. В исполнении «ХЛ» пластикат сохраняет гибкость при экстремально низких температурах, что исключает растрескивание при монтаже и эксплуатации зимой.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и форма жил | 1, 3 жилы. Жилы секторной или круглой формы. |
| Материал жилы | Медь (обозначение по ГОСТ: «ож» – однопроволочная, «мн» – многопроволочная). |
| Сечение жил, мм² | От 50 до 400 (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400). |
| Температура эксплуатации, °C | От -60 до +50 (для исполнения ХЛ). |
| Допустимая температура нагрева жил: | |
| – при длительной работе | +90 |
| – при перегрузке | +130 |
| – при коротком замыкании | +250 (не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров для одножильных кабелей, 10 наружных диаметров для многожильных. |
| Строительная длина, м | Не менее 150 (может быть оговорена с заводом-изготовителем). |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
Область применения и условия прокладки
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ предназначен для прокладки в электрических сетях среднего класса напряжения 10 кВ. Благодаря исполнению «ХЛ» он рекомендован для использования в регионах с холодным и умеренно-холодным климатом (Север, Сибирь, Дальний Восток), где температура окружающего воздуха может опускаться ниже -40°С. Исполнение «нг(А)» разрешает его групповую прокладку в кабельных сооружениях (кабельные эстакады, галереи, туннели, шахты, этажи), в производственных и общественных зданиях, на электростанциях и подстанциях, в том числе в помещениях с повышенной пожароопасностью, без дополнительных мер по ограничению распространения огня.
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) напрямую, так как ПВХ оболочка не обладает достаточной стойкостью к механическим воздействиям грунта и может быть повреждена грызунами. Для подземной прокладки необходимо использовать кабели в бронепокрове (например, ПвБШвнг(А)-ХЛ).
Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СБ, ЦСБ)
Сравнение с кабелями в ПЭ оболочке (ПвПнг(А)-ХЛ)
Кабели в оболочке из полиэтилена (П) имеют более высокую стойкость к влаге и некоторым химическим агентам, однако полиэтилен горюч. ПВХ оболочка (В) в исполнении «нг» обеспечивает лучшие показатели по нераспространению горения, что критически важно для групповой прокладки внутри зданий и сооружений. Поэтому выбор ПвВнг(А)-ХЛ обоснован приоритетом пожарной безопасности.
Требования к монтажу и эксплуатации
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А | Примерная мощность при 10 кВ, МВт* |
|---|---|---|
| 50 | 245 | 4.2 |
| 70 | 300 | 5.2 |
| 95 | 360 | 6.2 |
| 120 | 415 | 7.2 |
| 150 | 470 | 8.1 |
| 185 | 525 | 9.1 |
| 240 | 610 | 10.6 |
| 300 | 695 | 12.0 |
| 400 | 820 | 14.2 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие кабеля ПвВнг(А)-ХЛ от АПвВнг(А)-ХЛ?
Первая буква «А» в маркировке (АПвВнг…) обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Соответственно, ПвВнг(А)-ХЛ имеет медную жилу. Медные кабели имеют меньший диаметр при одинаковом сечении, большую стойкость к коррозии, лучшую гибкость и, что самое важное, более высокую проводимость, что позволяет использовать меньшее сечение для передачи той же мощности. Алюминиевые кабели дешевле и легче.
2. Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ в земле?
Нет, не рекомендуется. ПВХ оболочка не является броней и не предназначена для прямого контакта с грунтом, где возможны механические повреждения (камни, строительный мусор, деятельность грызунов). Для прокладки в земле (траншеях) необходимо использовать кабели с бронепокровом, например, ПвБШвнг(А)-ХЛ, где «Б» – броня из стальных оцинкованных лент, «Шв» – защитный шланг из ПВХ.
3. Что означает индекс (А) в маркировке «нг(А)» и чем он отличается от «нг»?
Индекс (А) указывает на высшую категорию по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель с индексом (А) испытывается в самых жестких условиях – с наибольшим объемом горючей массы на метр длины. Кабели с маркировкой «нг» без индекса или с индексами (В), (С), (D) испытываются с меньшим объемом горючего материала. Использование кабелей категории (А) часто является обязательным требованием правил пожарной безопасности для ответственных объектов и при высокой плотности кабельных потоков.
4. Допускается ли монтаж кабеля при отрицательных температурах и какие ограничения?
Да, для исполнения ХЛ монтаж без предварительного прогрева допускается при температуре до -15°С. При более низких температурах (до -60°С) кабель сохраняет свои свойства, но монтаж требует особой осторожности: необходимо отогреть кабель в теплом помещении или с помощью трансформаторов прогрева, а при раскатке избегать резких ударов и изгибов. Оболочка и изоляция остаются эластичными, но сам металл жилы и экрана становится более хрупким на изгиб.
5. Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ?
Выбор сечения производится по трем основным критериям:
Окончательный расчет должен выполнять проектировщик на основе ПУЭ, ГОСТ и конкретных условий эксплуатации.
6. Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабельной линии из ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ?
Необходимо применять специальные концевые (КНС) и соединительные (СС) муфты, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6/10 кВ. Конструкция таких муфт предусматривает наличие внутренних полупроводящих и изолирующих слоев, экрана и заземления, согласованных с конструкцией кабеля. Использование муфт для кабелей с бумажной изоляцией недопустимо.
7. Существует ли аналог кабеля ПвВнг(А)-ХЛ по зарубежным стандартам?
Ближайшими функциональными аналогами являются кабели по стандарту МЭК (IEC): например, NA2XSY или NA2XCY с дополнительными индексами, указывающими на огнестойкость и холодовыносливость. В американском стандарте (UL/ANSI) аналогами могут быть кабели типа XLP. Однако при выборе аналога необходимо сверять не только маркировку, но и все технические параметры: конструкцию экрана, толщину изоляции, класс напряжения и климатическое исполнение.