Кабель ПвВнг(В) 3х150: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ПвВнг(В) 3х150 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медными токопроводящими жилами сечением 150 мм² в количестве трех штук, с пониженной пожарной опасностью. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в системах распределения электроэнергии среднего напряжения. Его конструкция и характеристики строго регламентированы техническими условиями и стандартами, в частности, ТУ 16.К71-310-2001 (и актуальными редакциями), а также учитывают требования ГОСТ Р 53769-2010 и МЭК 60502-2.

Расшифровка маркировки ПвВнг(В) 3х150

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ТУ, где «в» указывает на вулканизацию, т.е. сшивку).
• В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(В) – исполнение с пониженной пожарной опасностью: «нг» – не распространяющий горение при групповой прокладке, «(В)» – категория по ГОСТ 53315-2009, указывающая на то, что при одиночной прокладке кабель не распространяет горение.
• 3х150 – три токопроводящие жилы с номинальным сечением 150 квадратных миллиметров каждая.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(В) 3х150 многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (повышенной гибкости), что облегчает монтаж и укладку. Конструкция жилы может быть секторной или сегментной для оптимизации заполнения пространства внутри кабеля и уменьшения его общего диаметра.

2. Экранирующий слой над жилой (экран жилы)

Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение поверхностных разрядов и коронного эффекта.

3. Изоляция

Основная изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами при высоких температурах (длительно допустимая +90°C). Сшивка молекул полимера создает трехмерную сетчатую структуру, что резко повышает стойкость к тепловой деформации и старению по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из электропроводящих или полупроводящих материалов, выполняющая функцию общего экрана.

5. Экран (общий)

Обязательный элемент для кабелей на напряжение от 6 кВ. Выполняется в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или их комбинации. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве элемента системы заземления для токов короткого замыкания.

6. Оболочка

Внешняя защитная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. Обеспечивает механическую и химическую защиту внутренних элементов кабеля. Благодаря индексу «нг(В)» материал оболочки не поддерживает горение, что критически важно при групповой прокладке в кабельных сооружениях.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Кабель предназначен для работы в сетях переменного напряжения 6, 10, 15, 20, 30 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке на барабане.

Таблица 1. Электрические характеристики для кабеля на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	8.7/10 (12) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Длительность не более 5 с
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~320-360 А	Зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При температуре +20°C
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	При частоте 50 Гц
Емкость	~0.3 мкФ/км	Приблизительное значение

Механические и климатические характеристики

Таблица 2. Эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение/Условие
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного прогрева)
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Допустимая температура нагрева жил при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год)
Стойкость к распространению горения	Категория В при одиночной прокладке, не распространяет горение при групповой (испытание по ГОСТ 33261)
Стойкость к ударным механическим нагрузкам	Соответствует требованиям ТУ

Области применения

Кабель ПвВнг(В) 3х150 применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:

• Кабельные линии в сетях среднего класса напряжения (6-35 кВ): питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов.
• Промышленные предприятия: электроснабжение мощных цехов, насосных и компрессорных станций, главных понизительных подстанций (ГПП).
• Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
• Добывающая промышленность: может применяться в шахтах, не опасных по газу и пыли, при условии соответствия дополнительным требованиям.
• Кабельные сооружения: прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях. Благодаря исполнению «нг(В)» допускается плотная групповая прокладка.

Важно: Прокладка в земле (траншеях) напрямую не запрещена, но требует дополнительной защиты (брони) от механических повреждений. Стандартный ПвВнг(В) для этих целей не предназначен, для прокладки в земле используется модификация с броней, например, ПвБбШв.

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

• Преимущества:
  • Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
  • Отсутствие риска утечки пропиточного состава: нет ограничений по разности уровней при прокладке.
  • Высокая стойкость к термическому старению и влаге.
  • Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах.
  • Упрощенный монтаж и монтаж соединений.
  • Большая длина строительных отрезков из-за отсутствия ограничений по технологии изготовления.
• Недостатки:
  • Более высокая чувствительность к частичным разрядам при наличии дефектов монтажа (некачественная заделка концов). Требует высокой культуры производства и монтажа.
  • Стоимость может быть выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией на низкие напряжения.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвВнг(В) 3х150 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

• Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (в помещениях, туннелях), в кабельных сооружениях. При подвесе на тросах необходимо использовать диэлектрические короба или лотки. Радиус изгиба – не менее 15 D_нар.
• Заделка концов: Требует применения специальных кабельных муфт (концевых и соединительных) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязателен качественный монтаж экрана и его заземление с двух сторон.
• Заземление: Медные экраны кабеля подлежат обязательному двустороннему заземлению для обеспечения протекания токов КЗ и безопасности персонала.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для XLPE) или переменным напряжением очень низкой частоты (VLF).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвВнг(В) от ПвПнг(В)?

Буква «П» в четвертой позиции (ПвПнг(В)) указывает на материал внешней оболочки – полиэтилен. Таким образом, ПвПнг(В) имеет оболочку из полиэтилена, который обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Индекс «нг» в этом случае достигается за счет специальных добавок в изоляцию жил и поясную изоляцию. Кабель с ПВХ оболочкой (ПвВнг(В)) более распространен для внутренней прокладки из-за лучших противопожарных свойств самого ПВХ.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В) 3х150 в земле?

Нет, для прямой прокладки в земле (траншее) данный кабель не предназначен, так как не имеет броневой защиты (ленточной или проволочной) от механических повреждений (лопат, камней, грызунов). Для прокладки в земле необходимо применять бронированные модификации, такие как ПвБбШв (броня из стальных оцинкованных лент) или ПвКШв (броня из круглой стальной оцинкованной проволоки).

Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп) зависит от множества факторов: номинального напряжения, способа прокладки (в воздухе, в кабельном канале, в трубе, групповая или одиночная), температуры окружающей среды или грунта. Для предварительного расчета для кабеля 8.7/10 кВ, проложенного в воздухе при температуре +25°C, I_доп составляет примерно 320-360 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ Гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке по сгораемым конструкциям?

Исполнение «нг(В)» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. При групповой прокладке он также проходит испытания на нераспространение горения. Однако ПУЭ (п. 2.1.31, 7.4.72) могут предъявлять дополнительные требования к трассам по сгораемым конструкциям (например, прокладка в несгораемых трубах или коробах). Необходимо сверяться с проектной документацией и актуальными редакциями правил.

Как правильно выбрать кабельную муфту для ПвВнг(В)?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена обязательно применение муфт, предназначенных specifically для XLPE. Использование муфт для кабелей с бумажной изоляцией недопустимо. Необходимо выбирать муфты того же класса напряжения (8.7/10 кВ, 12/20 кВ и т.д.) и сечения (150 мм²). Предпочтение следует отдавать муфтам с изоляцией из термоусаживаемых материалов или литой изоляцией (эпоксидной, полиуретановой). Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии.

В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена перед ПВХ?

Для силовых кабелей среднего напряжения сравнение идет не с ПВХ, а с бумажно-масляной изоляцией. Ключевые преимущества XLPE: более высокая рабочая температура (+90°C), отсутствие текучести диэлектрика, высокая стойкость к влаге и термическому старению, меньший вес и диаметр, возможность прокладки на трассах с большим перепадом уровней.

Нужно ли заземлять экран кабеля с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.74). Заземление экранов (металлических оболочек) с двух сторон обеспечивает:

• Безопасность персонала при повреждении изоляции (снижение напряжения прикосновения).
• Возможность протекания тока КЗ для срабатывания релейной защиты.
• Симметрирование электрического поля вокруг жилы.

В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться одноточечное или кросс-заземление для снижения токов в оболочке, но это требует специального расчета и обоснования в проекте.