Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 300 мм
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 300 мм2: полное техническое описание и область применения
Кабель марки ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 300 мм2 представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 10 кВ, предназначенный для эксплуатации в сетях переменного тока частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для работы в условиях холодного климата (ХЛ) и в средах с повышенными требованиями к пожарной безопасности (нг(А)). Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Внг(А) – виниловая оболочка пониженной горючести с категорией пожарной опасности «А» по нераспространению горения при групповой прокладке, ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С).
Конструкция кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 300 мм2
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 300 мм2 токопроводящая жила, как правило, секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля) и состоит из множества проволок, скрученных по определенному правилу.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал не указан в марке, по умолчанию – алюминий), соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Номинальное сечение – 300 мм2. Жила может быть как однопроволочной для жестких условий монтажа, так и многопроволочной для улучшения гибкости.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из силанольносшитого полиэтилена (П). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и для напряжения 10 кВ составляет 3,0 мм или 4,0 мм в зависимости от типа. Сшитый полиэтийн обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°С в длительном режиме) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
- Поясная изоляция: Выполнена из полупроводящих лент или экструзии. Служит для выравнивания потенциалов.
- Медная экранирующая оплетка (экран): Состоит из медных проволок, наложенных спирально или в виде оплетки. Сечение экрана нормировано (не менее 16 мм2 для 10 кВ). Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также для использования в качестве проводника тока утечки или тока короткого замыкания в системах с заземленной нейтралью.
- Оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Внг). Имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на 10 кВ. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает требованиям нераспространения горения при групповой прокладке (категория А – наиболее строгая). Индекс (А) означает, что испытание на нераспространение горения проводится при удельной тепловой нагрузке 70 кВт/м, что моделирует плотную групповую прокладку.
- Маркировка: На оболочку через равные промежутки наносится несмываемая маркировка с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления, завода-производителя и метража.
- Эксплуатировать кабель при температуре окружающей среды до -60°С.
- Производить транспортировку и монтаж при температурах до -15°С без необходимости подогрева.
- Обеспечивать отсутствие трещин и разрушения оболочки при изгибах в условиях мороза.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях) при групповой прокладке, где предъявляются жесткие требования к пожарной безопасности.
- Прокладка на трассах в условиях холодного климата (Север, Сибирь, Дальний Восток).
- Прокладка в пожароопасных и взрывоопасных зонах (с учетом дополнительных мер, оговоренных в ПУЭ).
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений 6 кВ и выше).
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном |
| Частота, Гц | 50 | |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | В длительном режиме работы |
| Допустимая температура жилы при КЗ, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров | Для многожильных кабелей с поясной изоляцией |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 | |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 25 | Продолжительность 10 мин после прокладки |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~450-480 | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
Особенности климатического исполнения ХЛ и пожаробезопасности нг(А)
Исполнение ХЛ (холодостойкое) означает, что все материалы кабеля, особенно ПВХ-пластикат оболочки, сохраняют свои эластичные и механические свойства при экстремально низких температурах. Это позволяет:
Показатель пожарной опасности «нг(А)» является определяющим для групповой прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, шахтах, этажах, стойках). Кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения. При испытании пучок кабелей общей длиной 3,5 м, смонтированный особым образом, подвергается воздействию пламени газовой горелки с тепловой мощностью 70 кВт в течение 40 минут. После удаления горелки горение на кабеле должно самостоятельно прекратиться, а длина обугленной части не должна превышать 1,5 м от нижней кромки горелки. Это гарантирует локализацию очага возгорания.
Область применения и условия прокладки
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 300 мм2 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) напрямую, без дополнительной защиты (кабельных каналов, труб, блоков), так как ПВХ-оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и грызунам. Для прокладки в земле следует выбирать кабели с бронепокровом (например, ПвБбШв).
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки. Ниже приведена сравнительная таблица с основными аналогами.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| ПвВнг(А)-ХЛ | Холодостойкий, нераспространение горения категории А, без брони. | Групповая прокладка в кабельных сооружениях в холодном климате. |
| ПвВнг(А) | Стандартное климатическое исполнение (до -50°С), нераспространение горения категории А, без брони. | Групповая прокладка в кабельных сооружениях в умеренном климате. |
| ПвБбШвнг(А)-ХЛ | Холодостойкий, с броней из стальных лент (Бб), нераспространение горения, защитный шланг (Шв). | Прокладка в земле (траншеях) в холодном климате, в местах с риском механических повреждений. |
| АПвВнг(А) | С алюминиевой жилой (А), стандартное климатическое исполнение. Аналог ПвВнг(А), но в маркировке явно указан материал жилы. | То же, что и ПвВнг(А). Буква «А» в начале марки – устаревшее, но часто используемое обозначение алюминиевой жилы. |
| ПвПнг(А)-ХЛ | С изоляцией и оболочкой из полиэтилена (второй «П»), часто с гидрофобным заполнением. Не распространяет горение. | Для трасс с повышенной влажностью, возможным подтоплением. Обладает лучшими диэлектрическими характеристиками, но менее устойчив к распространению пламени, чем ПВХ. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями на 6 и 10 кВ, если сечение жилы одинаковое (300 мм2)?
Основное отличие – толщина изоляции из сшитого полиэтилена. Для кабеля на 6 кВ (U0/U = 3,6/6 кВ) толщина изоляции составляет 2,5-3,0 мм, а для 10 кВ (8,7/10 кВ) – 3,0-4,0 мм. Соответственно, различаются испытательные напряжения (15 кВ для 6 кВ и 25 кВ для 10 кВ после прокладки) и конструкция экранов. Использовать кабель на 6 кВ в сети 10 кВ категорически запрещено.
Вопрос 2: Можно ли использовать кабель ПвВнг(А)-ХЛ для одиночной прокладки в земле?
Не рекомендуется. Отсутствие бронепокрова (стальных лент или проволок) делает его уязвимым для механических повреждений при засыпке грунтом, давлении камней, работе землеройной техники, а также для грызунов. Для прямой прокладки в земле следует выбирать марки с броней: ПвБбШвнг(А)-ХЛ или ПвКШпнг(А)-ХЛ.
Вопрос 3: Как правильно заделать конец кабеля ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ?
Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена обязательна установка концевых муфт (КНТП) или кабельных вводов (КВЭ), специально предназначенных для данного типа изоляции. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, установку экрана и заземление. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием фирменных комплектующих и инструмента.
Вопрос 4: Что означает индекс «(А)» в маркировке нг(А) и чем он отличается от просто «нг»?
Индекс «(А)» указывает на категорию пожарной опасности по нераспространению горения. «нг(А)» – высшая категория, испытание при удельной тепловой нагрузке 70 кВт/м. Маркировка «нг» без индекса часто подразумевает категорию В или С (испытание при 40-60 кВт/м), что предполагает меньшую стойкость к распространению пламени при самой плотной групповой прокладке. Согласно современным требованиям ПУЭ и СП для групповой прокладки в зданиях и кабельных сооружениях обязательны кабели с индексом «(А)».
Вопрос 5: Как определить необходимое сечение экрана для заземления?
Сечение медного экрана кабеля 10 кВ сечением 300 мм2, как правило, стандартизировано и составляет не менее 16 мм2 (по ГОСТ). Этого достаточно для выполнения функций заземления и проведения токов КЗ в течение короткого времени. При проектировании заземляющих устройств кабельных линий сопротивление экрана учитывается в расчетах. На конце кабеля экран должен быть надежно заземлен с двух сторон (при условии, что на другом конце линии нет КЛК или ДЗЗ).
Заключение
Кабель ПвВнг(А)-ХЛ 10 кВ 300 мм2 является специализированным решением для построения надежных и пожаробезопасных распределительных сетей среднего напряжения в условиях холодного климата. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а сочетание свойств ХЛ и нг(А) делает его незаменимым для ответственных объектов в северных регионах. Корректный выбор данной марки, с учетом обязательного применения в кабельных сооружениях и недопустимости прямой прокладки в земле, является залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии.