Кабель ПвВнг(В) 1-х жильный 6 кВ

Кабель ПвВнг(В) 1-х жильный 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВнг(В) 1х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Внг – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, (В) – категория по распространению горения в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели не распространяют горение при одиночной прокладке).

Конструкция кабеля ПвВнг(В) 1х6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал – медь, степень чистоты не менее 99,9%). Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная жила (многопроволочная компактированная или секторной формы), что улучшает гибкость и удобство монтажа. Жила соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.
Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится непосредственно на токопроводящую жилу в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение микроразрядов на границе жилы и изоляции.
Изоляция: Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (для 6 кВ обычно составляет 3,0-3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к термоциклированию.
Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции для выравнивания электрического поля на ее внешней поверхности.
Поясная изоляция: В качестве поясной изоляции обычно применяются экранирующие полупроводящие ленты, которые накладываются поверх экрана по изоляции.
Экран (металлический): Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы, использование в качестве заземляющего проводника для токов короткого замыкания. Для одножильных кабелей 6 кВ часто применяется экран в виде медной ленты, наложенной продольно или в перекрытие.
Внутренняя оболочка (разделительный слой): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Отделяет металлический экран от наружной оболочки, обеспечивает дополнительную защиту и герметизацию.
Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Имеет характерную оранжевую окраску для кабелей на напряжение 6 кВ. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также соответствует требованиям нераспространения горения при одиночной прокладке.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры

Кабель рассчитан на эксплуатацию в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное воздействие линейного напряжения возможно при однофазных замыканиях на землю.

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6(7,2) кВ. Где U₀ – номинальное напряжение между жилой и землей, U – между жилами, U_m – максимальное рабочее напряжение.
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 15 кВ в течение 10 минут после прокладки или 12 кВ для кабеля на барабане.
Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут.
Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Примерные данные по массогабаритным и электрическим параметрам (на основе типовых ТУ)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл)*, А
50	28-32	1300-1500	0.387	215-230
70	30-34	1600-1800	0.268	265-280
95	33-37	2000-2300	0.193	320-340
120	35-39	2400-2700	0.153	365-390
150	38-42	2900-3300	0.124	420-445
185	41-45	3500-4000	0.0991	475-505
240	46-50	4500-5100	0.0754	550-585

Точные значения допустимых токов нагрузки зависят от условий прокладки (в воздухе, в земле, температуры окружающей среды, количества рядом проложенных кабелей и др.) и должны определяться по актуальным методикам ПУЭ или стандартам.

Область применения и условия прокладки

Кабель ПвВнг(В) 1х6 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря оболочке из ПВХнг пониженной горючести, он может применяться для одиночной прокладки:

В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
В производственных и складских помещениях.
В кабельных этажах, шахтах и на трансформаторных подстанциях.
На открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения (УФ-излучение может вызывать старение ПВХ оболочки). Для прокладки на открытом воздухе без защиты рекомендуется использовать кабели с наружной оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (маркировка ПвВ, ПвПу и т.п.).

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) непосредственно без дополнительной защиты, так как ПВХ оболочка не обладает достаточной стойкостью к длительному воздействию грунтовых вод, химически агрессивных сред и механическим повреждениям от твердых включений в грунте. Для прокладки в земле используются кабели в бронепокрове, например, ПвБбШп.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ)

Преимущества:

Высокая допустимая температура: Длительная рабочая температура +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
Отсутствие ограничений по перепаду высот: Кабели с СПЭ изоляцией не имеют ограничений по разности уровней трассы прокладки, в отличие от бумажно-пропитанных кабелей, где существует риск стекания пропиточного состава.
Простота монтажа и эксплуатации: Не требуют специальной подготовки концевых муфт для герметизации (отсутствие риска осушения изоляции). Меньший вес и радиус изгиба облегчают монтаж.
Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция из СПЭ сохраняет свойства при многократных циклах нагрева-охлаждения.
Пожарная безопасность: Оболочка из ПВХнг не распространяет горение при одиночной прокладке.

Недостатки/особенности:

Чувствительность к частичным разрядам: Внутренние дефекты изоляции (микрополости, включения) могут стать очагами частичных разрядов, приводящих к постепенному старению и пробою. Требуется высокое качество производства.
Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба и избегать ударов, которые могут повредить экран или изоляцию.
Более высокая стоимость по сравнению с бумажными кабелями на низкие напряжения, однако на средних напряжениях разница менее существенна.

Требования к монтажу и эксплуатации

Прокладка кабеля должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (тока или напряжения). Запрещается прокладывать кабель при отрицательных температурах без подогрева из-за риска повреждения изоляции и оболочки.

При прокладке в лотках, коробах или по конструкциям необходимо обеспечить естественное охлаждение кабеля, избегать плотных пучков. Расстояния между кабелями должны соответствовать требованиям ПУЭ для обеспечения теплоотвода.

Обязательным условием безопасной эксплуатации является качественное заземление металлического экрана. Концы экранов должны быть соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии для предотвращения наведения опасных потенциалов и обеспечения протекания токов короткого замыкания. Сечение заземляющего проводника должно быть согласовано с ожидаемым током КЗ.

При монтаже концевых и соединительных муфт необходимо строго соблюдать технологию, обеспечивая чистоту поверхностей изоляции, точную фазировку и герметизацию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвВнг(В) от ПвВ?

Буквы «нг» в маркировке означают, что наружная оболочка кабеля выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Кабель ПвВнг(В) не распространяет горение при одиночной прокладке (категория В по ГОСТ 31565-2012). Кабель ПвВ (без «нг») имеет обычную ПВХ оболочку, которая может распространять горение, и его применение в помещениях и кабельных сооружениях сильно ограничено современными нормами пожарной безопасности.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В) 1х6 кВ в земле (траншее)?

Нет, не рекомендуется и обычно запрещено проектной документацией. Данный кабель не имеет бронепокрова (стальной ленты или проволоки), защищающего от механических повреждений при засыпке грунтом, и его ПВХ оболочка не обладает достаточной стойкостью к длительному воздействию влаги и агрессивных сред, присутствующих в грунте. Для прокладки в земле необходимо применять кабели в бронепокрове с наружным защитным шлангом, например, ПвБбШв или ПвПббШп.

Как правильно выбрать сечение жилы для данного кабеля?

Выбор сечения производится по двум основным критериям, указанным в ПУЭ (глава 1.3):

По допустимому длительному току нагрузки (нагрев): Расчетный максимальный ток в линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного сечения с учетом условий прокладки (в воздухе, в земле, температуры, количества кабелей в пучке).
По экономической плотности тока: Для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки.
По потере напряжения: Чтобы напряжение у конечного потребителя оставалось в допустимых пределах.
По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверка, что выбранное сечение выдержит расчетный ток КЗ за время его отключения защитой.

Окончательный выбор должен производиться на основе расчетов в проектной документации.

Почему для одножильного кабеля так важно заземлять экран с двух сторон?

Металлический экран (медная лента/оплетка) в однофазном кабеле при протекании по жиле переменного тока играет роль обратного проводника для магнитного потока. Если экран заземлен только с одной стороны, на его незаземленном конце может наводиться опасное для жизни напряжение (до нескольких киловольт). Кроме того, при замыкании на землю в сети, ток КЗ будет протекать через экран, и для его безопасного отвода заземление должно быть с двух концов. Двустороннее заземление экрана также снижает индуктивное сопротивление линии.

Каков срок службы кабеля ПвВнг(В) 6 кВ?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки и эксплуатации, качества монтажа муфт, уровня и стабильности нагрузок, отсутствия внешних механических повреждений и агрессивных воздействий.

Чем отличается кабель на 6/6 кВ от кабеля на 6/10 кВ?

Маркировка U₀/U показывает область применения в сетях с разным режимом нейтрали. Кабель 6/6 кВ (где U₀ = U) предназначен для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где при однофазном замыкании на землю напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может длительно работать на уровне междуфазного (линейного) напряжения. Кабель 6/10 кВ (где U = 1.67U₀) предназначен для сетей с эффективно заземленной нейтралью (например, в РФ сети 110 кВ и выше), где напряжение на неповрежденных фазах при замыкании повышается не так значительно. Для напряжения 6 кВ в России наиболее распространены и применяются кабели с маркировкой 6/6 кВ.

Заключение

Кабель ПвВнг(В) 1-х жильный 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения внутри помещений и кабельных сооружений. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная изоляцией из сшитого полиэтилена, и повышенная пожарная безопасность за счет оболочки пониженной горючести. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также качественное заземление экранов являются обязательными условиями для долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей 6 кВ данный тип кабеля следует рассматривать как один из основных вариантов для одиночной прокладки в условиях, исключающих прямое воздействие грунта и ультрафиолета.

Кабель ПвВнг(В) 1-х жильный 6 кВ