Кабель ПвВнг(В) 1х500

Кабель ПвВнг(В) 1х500: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ПвВнг(В) 1х500 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное время допускается работа в режиме однофазного замыкания на землю. Сечение жилы 500 мм² относит данный кабель к категории крупных сечений, используемых для питания мощных потребителей и магистральных линий.

Расшифровка маркировки ПвВнг(В) 1х500

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Внг(В) – исполнение по пожарной безопасности: Внг – распространение горения по кабелю не распространяется при групповой прокладке, категория (В) указывает на пониженную пожарную опасность (с пониженным дымо- и газовыделением).
• 1 – количество токопроводящих жил.
• 500 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(В) 1х500 является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 500 мм² изготавливается из медной проволоки. Для такого большого сечения применяется, как правило, уплотненная конструкция: жила может быть секторной или круглой формы, состоящей из множества отдельных проволок, скрученных в несколько слоев. Медь отвечает требованиям ГОСТ 22483 по проводимости. Использование меди обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению, гибкость и долговечность соединений.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию. Это ключевой элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно до +250°C), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к термодеформациям. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметричности электрического поля. Вместе с экраном на жиле он создает идеально гладкую цилиндрическую конфигурацию поля внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана на изоляции может накладываться поясная изоляция в виде лент из полупроводящего материала, которая дополнительно выравнивает поле.

6. Экранирующая оплетка (металлический экран)

Обязательный элемент для кабелей данного класса напряжения. Выполняется в виде медной ленты, наложенной спирально с перекрытием, или, что более характерно для сечений 500 мм², в виде оплетки из медных проволок. Назначение:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии поля и требуемой емкости фазы.
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Создание пути для тока замыкания на землю.
• Использование в качестве заземляющего проводника.

Для кабеля 1х500 сечение медных проволок экрана нормируется.

7. Оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг(В)). Оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, влаге, маслам. Индекс «нг(В)» означает, что материал не распространяет горение при групповой прокладке и обладает пониженным дымо- и газовыделением при пожаре.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвВнг(В) 1х500

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8,7/15, 12/20
Количество и сечение жил, мм²	1 x 500
Материал жилы	Медь (класс 1 или 2 по гибкости)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	ПВХ пластикат пониженной пожарной опасности
Длительно допустимая температура жилы, °C	+90
Максимальная температура при КЗ (до 5 с), °C	+250
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-15
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более	0.0361 (для медной жилы)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	Зависит от U0/U: для 6/10 кВ – 22 кВ / 10 мин.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвВнг(В) 1х500 применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), в производственных помещениях, на специальных кабельных этажах, в блоках, шахтах, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений. Благодаря исполнению «нг(В)» он рекомендован для групповой прокладки в местах массового скопления людей и на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности (метро, вокзалы, торговые центры, высотные здания, АЭС).

Важное замечание: Для прокладки в земле (траншеях) рекомендуется использовать кабели в бронированном исполнении (например, ПвБбШв или ПвПБбШв), так как оболочка ПвВнг(В) не защищена от механических воздействий (давление грунта, раскопки).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с бумажно-масляной изоляцией)

• Преимущества:
  • Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
  • Отсутствие тока утечки и проблем, связанных со стеканием пропиточного состава: Не требует сложных систем подпитки и может прокладываться на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
  • Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция не стареет от частых изменений нагрузки.
  • Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах, что упрощает монтаж и транспортировку.
  • Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальной разделки и герметизации концов от влаги, как маслонаполненные кабели.
  • Пожаробезопасность: Исполнение «нг(В)» существенно снижает вклад кабеля в развитие пожара.
• Недостатки/особенности:
  • Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Задиры, вмятины могут стать очагами частичных разрядов.
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на основе ПВХ-изоляции на низкое напряжение.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.

Расчетные данные по току нагрузки

Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп) зависит от множества факторов: способа прокладки (в воздухе, в земле, количество кабелей в группе), температуры окружающей среды, глубины заложения в земле, удельного теплового сопротивления грунта. Приведенные данные являются справочными. Точный расчет должен выполняться по методике, изложенной в ПУЭ гл. 1.3 или с использованием специализированного ПО.

Таблица 2. Ориентировочные длительно допустимые токи для кабеля ПвВнг(В) 1х500 (медь, U₀/U = 8.7/15 кВ, температура жилы +90°C, изоляции XLPE)

Способ прокладки	Условия	Температура окружающей среды, °C	Iдоп, А (ориентировочно)
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале)	Одиночная прокладка	+25	750 — 850
	Групповая прокладка (в пучке, с учетом взаимного нагрева)	+25	Меньше на 10-30% (зависит от количества и взаимного расположения)
В земле (в траншее)	Одиночный кабель, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт	+15 (температура земли)	900 — 1000
	Несколько кабелей в одной траншее (с учетом взаимного нагрева)	+15	Меньше на 10-25%

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг(В) и АПвВнг(В) 1х500?

Первая буква «А» в маркировке АПвВнг(В) обозначает, что токопроводящая жила изготовлена из алюминия. Соответственно, кабель ПвВнг(В) имеет медную жилу. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к окислению в местах соединений, лучшую гибкость и, как следствие, более высокий допустимый ток нагрузки при том же сечении. Однако алюминиевый аналог значительно дешевле и легче. Выбор зависит от технико-экономического расчета проекта.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В) 1х500 в земле (траншее) без защиты?

Прямая прокладка в земле кабеля в исполнении ПвВнг(В) не рекомендуется и часто запрещена проектной документацией. Отсутствие бронепокрова (стальных лент или проволок) делает его уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлению камней, грызунам. Для прокладки в земле следует выбирать бронированные марки: ПвБбШв (с броней из стальных лент и защитным шлангом из ПВХ) или ПвПБбШв (с броней из оцинкованных стальных проволок).

3. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля U₀/U?

Параметр U₀ – номинальное напряжение между жилой и землей/экраном. Параметр U – номинальное междуфазное напряжение сети.

• Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью (где замыкание на землю может существовать длительно) выбирают кабель с U₀/U = 8.7/15 кВ. Это связано с тем, что при однофазном замыкании напряжение на неповрежденных фазах относительно земли возрастает в √3 раз (~ до 10 кВ).
• Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где замыкание быстро отключается) может применяться кабель на 6/10 кВ.
• Выбор кабеля на более высокое напряжение (12/20 кВ) для работы в сети 10 кВ дает запас по электрической прочности, но увеличивает стоимость и габариты.

Выбор должен быть основан на технических условиях проекта и характеристиках сети.

4. Какой минимальный радиус изгиба при монтаже?

Минимально допустимый радиус изгиба для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и однопроволочной жилой составляет 15-20 наружных диаметров кабеля (D). Для многопроволочных жил допускается радиус не менее 10-12D. Для кабеля 1х500 наружный диаметр составляет примерно 45-55 мм (зависит от производителя и напряжения). Следовательно, радиус изгиба будет в диапазоне от 500 до 800 мм. Точное значение указано в технической документации производителя. Превышение радиуса изгиба может привести к повреждению изоляции и экранов.

5. Требуется ли дополнительное заземление экрана, и как его выполнить?

Да, металлический экран (оплетка) кабеля обязательно подлежит заземлению с двух сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), для прохождения токов короткого замыкания и обеспечения нормальной работы релейной защиты. Заземление выполняется с помощью специальных концевых заделок (муфт), в которых предусмотрены выводы для подключения заземляющего проводника. В случае длинных линий может применяться перекрестное заземление или установка защитных устройств для ограничения наведенного напряжения на экране.

6. Какие муфты применяются для монтажа кабеля ПвВнг(В) 1х500?

Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение:

• Соединительные муфты (стопорные и проходные): для соединения двух отрезков кабеля в линию. Для одножильных кабелей важно правильное взаимное расположение муфт и перекрестное соединение экранов для снижения потерь.
• Концевые муфты (заделки) наружной или внутренней установки: для подключения кабеля к шинам распределительного устройства, трансформатора или другого оборудования. Могут быть с фарфоровыми или полимерными покрышками.
• Переходные муфты: для соединения кабелей с разным типом изоляции (например, XLPE с бумажно-масляной).

Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием инструмента и материалов, рекомендованных производителем муфт.

Заключение

Кабель ПвВнг(В) 1х500 является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения магистральных и распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная свойствами сшитого полиэтилена и медной жилы, а также повышенная пожарная безопасность – делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов и проектов с требованиями к групповой прокладке. Корректный подбор по напряжению, условиям прокладки и току нагрузки, а также строгое соблюдение правил монтажа и заземления являются обязательными условиями для обеспечения длительного и безаварийного срока службы данной кабельной линии.