Кабель ПвВнг(В) 6 кВ 70 мм²: полный технический анализ
Кабель ПвВнг(В) 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки и область применения
Маркировка ПвВнг(В)-6 кВ 70 мм² расшифровывается следующим образом:
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина (полиэтилен вулканизированный).
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(В) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом «В», что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории В (по ГОСТ 53315-2009). Кабель соответствует классу пожарной опасности П1б.8.2.2.2.
- 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт.
- 70 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований гибкости), круглой формы, сечением 70 мм². Класс жилы соответствует 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- 2. Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, полученный путем вулканизации, сохраняет эластичность и механическую прочность обычного полиэтина, но приобретает существенно более высокую теплостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании). Толщина изоляции нормирована и для 6 кВ составляет, как правило, 3.0 мм.
- 3. Экран на жиле: Полупроводящий экран, выполненный в виде ленты или слоя экструдированного полупроводящего полиэтина. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- 4. Поясная изоляция: Общий для всех жил слой изоляции, обычно из того же сшитого полиэтина.
- 5. Экран на изоляции: Медная фольга в виде ленты или, чаще, медные проволоки, наложенные поверх поясной изоляции. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.
- 6. Заполнитель: Промежутки между изолированными жилами заполняются негорючим или трудно горючим материалом (например, ПВХ пластикатом пониженной горючести или резиновой смесью) для придания кабелю круглой формы и дополнительной механической стабильности.
- 7. Разделительный слой: Чаще всего выполнен в виде обмотки из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты, наложенной поверх скрученных жил.
- 8. Оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также благодаря специальному составу придает кабелю свойства нераспространения горения (нг). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Кислотность газовыделений (pH) и проводимость раствора: показатели коррозионной активности продуктов дымо-газовыделения. Для ПвВнг(В) они нормируются, что снижает риск повреждения оборудования при пожаре.
- Дымообразование: Кабель не имеет индекса «LS» (low smoke), поэтому при горении выделение дыма может быть значительным. Для объектов с повышенными требованиями к задымлению следует рассматривать кабели с индексом «ПвВнг(А)-LS».
- Огнестойкость: Базовая конструкция не является огнестойкой. Для цепей, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара (системы аварийного освещения, пожаротушения), необходимо применять специальные огнестойкие исполнения (например, ПвВнг(В)-FR).
- Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (в том числе на открытом солнце), в помещениях, кабельных сооружениях, а также в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или гофротрубами, так как базовая конструкция ПвВнг(В) небронирована).
- Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C требуется предварительный подогрев кабеля. Монтаж без подогрева может привести к растрескиванию изоляции и оболочки.
- Затяжка кабеля: При протяжке кабеля в лотки, трубы или кабельные каналы необходимо использовать специальные ролики и линейку, исключающие превышение допустимого радиуса изгиба и механические повреждения. Запрещается прикладывать усилие к оболочке кабеля.
- Концевые заделки: Обязательное применение специальных концевых муфт (КНТп, КНТпР) для кабелей 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтина. Качественная разделка и монтаж муфты обеспечивают равномерное распределение электрического поля в зоне окончания экрана.
- Соединение: Соединение жил производится с помощью соединительных муфт (ССы). Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением специализированного инструмента.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия 6 кВ должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением 36 кВ в течение 10 минут (согласно ПУЭ, глава 1.8).
- ПвВнг(В) vs. СБ (СБл, СБГ): Кабель со сшитым полиэтином не имеет ограничений по перепаду высот, обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C против +70°C), меньшим весом и диаметром, не требует сложных концевых воронок с мастикой. Является предпочтительным выбором для новых проектов.
- ПвВнг(В) vs. ВВГнг(В): Кабель ВВГ на напряжение 6 кВ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ. Его ключевое отличие – более низкая допустимая рабочая температура (+70°C) и худшие диэлектрические характеристики на высокое напряжение. ПвВнг(В) более надежен и долговечен в сетях 6 кВ.
- ПвВнг(В) vs. ПвПнг(В): Кабель ПвПнг(В) имеет броню из стальных оцинкованных лент, что обеспечивает защиту от механических повреждений. ПвВнг(В) без брони дешевле и легче, но требует защиты при прокладке в земле или местах с риском повреждения.
Основные сферы применения: питание мощного электрооборудования на промышленных предприятиях (насосы, вентиляторы, компрессоры), распределительные сети 6 кВ, электроснабжение объектов инфраструктуры, прокладка в кабельных сооружениях (лотках, тоннелях, эстакадах), шахтах, коллекторах, а также в помещениях с высокой пожарной опасностью, где предъявляются строгие требования к нераспространению горения.
Конструкция кабеля
Кабель имеет сложную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвВнг(В) 6 кВ 1х70 и 3х70
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | ГОСТ 31996-2012 |
| Частота, Гц | 50 | |
| Количество и сечение жил, мм² | 1х70, 3х70 (возможны исполнения 2, 4 жилы) | Технические условия |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | ГОСТ 31996-2012 |
| Допустимая температура жилы при КЗ (не более 5 сек), °C | +250 | |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 | — |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей — 10 диаметров) | ГОСТ 31996-2012 |
| Строительная длина, м | Не менее 150 (может уточняться у производителя) | Технические условия |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 100 | ГОСТ 31996-2012 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/длительность | 12 кВ / 10 мин. | ГОСТ 31996-2012 |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) для кабеля ПвВнг(В) 6 кВ
Условия прокладки: в воздухе (на открытом воздухе, в помещении) при температуре окружающей среды +25°C и температуре жилы +90°C.
| Количество и сечение жил, мм² | Допустимый ток нагрузки, А | Примечание |
|---|---|---|
| 1х70 | 285 | Для одножильных кабелей необходимо учитывать способ прокладки и взаимное влияние |
| 3х70 | 215 | Прокладка в воздухе |
Важно: При прокладке в земле (траншее) допустимый ток нагрузки может отличаться и зависит от удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры земли и количества работающих кабелей в траншее. Для точного расчета необходимо руководствоваться методиками, изложенными в ПУЭ 7-го издания и ГОСТ 31996-2012.
Требования пожарной безопасности (исполнение нг(В))
Кабель соответствует высшей категории нераспространения горения для групповой прокладки – «В». Это означает, что при испытании пучка кабелей, смонтированных в соответствии с нормами, кабель не распространяет горение. Данное свойство обеспечивается использованием в оболочке и заполнителе ПВХ пластикатов с большим содержанием ингибиторов горения (например, соединений алюминия или кремния). При горении такой материал выделяет меньше тепла и образует плотный коксовый слой, препятствующий доступу кислорода.
Дополнительные показатели пожарной опасности (по ГОСТ 53315):
Особенности монтажа и эксплуатации
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвВнг(В) 6 кВ 70 мм² является современной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ 6 кВ) и кабелям с изоляцией из ПВХ (ВВГ).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие изоляции «Пв» (сшитый полиэтилен) от «В» (ПВХ) для кабелей 6 кВ?
Изоляция из сшитого полиэтина (XLPE) обладает значительно более высокой теплостойкостью (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ, против +70°C и +160°C у ПВХ), лучшими диэлектрическими характеристиками (более низкие диэлектрические потери), стойкостью к тепловому старению и влаге. Кабели 6 кВ с изоляцией XLPE (Пв) имеют меньший наружный диаметр и больший допустимый ток нагрузки при тех же сечениях по сравнению с ПВХ-аналогами.
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В) 6 кВ 70 мм² в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным учетом условий прокладки. Поскольку кабель ПвВнг(В) не имеет броневой защиты, при прямом заглублении в грунт он должен быть защищен от механических повреждений. Это достигается прокладкой в асбоцементных или ПНД трубах, либо в защитной гофротрубе. Предпочтительнее для прокладки в земле использовать бронированные модификации – ПвБбШвнг(В) или ПвПнг(В).
Как правильно выбрать сечение 70 мм²? Достаточно ли его для конкретной нагрузки?
Выбор сечения 70 мм² должен основываться на расчете по допустимому току нагрузки (Iдоп) с учетом условий прокладки (в воздухе, в земле, количество кабелей в пучке, температура окружающей среды) и по потере напряжения. Для ориентира: при прокладке в воздухе (+25°C) кабель 3х70 мм² держит длительную нагрузку около 215 А, что соответствует мощности трехфазной нагрузки примерно 2.2 МВт при cos φ=0.9. Точный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ гл. 1.3.
Что означает индекс «(В)» в маркировке и чем он отличается от «(А)»?
Индекс «(В)» и «(А)» обозначает категорию нераспространения горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315-2009. Категория «А» – высшая, означает, что кабель не распространяет горение при испытании пучком кабелей с удельной пожарной нагрузкой, эквивалентной 7 литрам керосина на 1 метр. Категория «В» – испытание проводится с удельной пожарной нагрузкой 3.5 литра керосина на 1 метр. На практике для большинства промышленных объектов достаточно категории «В». Категория «А» требуется на объектах с повышенной пожарной опасностью и большей плотностью прокладки кабелей.
Требуется ли для кабеля ПвВнг(В) 6 кВ 70 мм² специальный инструмент для разделки и монтажа концевых муфт?
Да, обязательно. Для качественного монтажа концевых муфт на кабели 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтина необходим профессиональный инструмент: стриппер для послойного снятия изоляции и экрана, резак для ровной разделки конца кабеля, фаскосниматель. Использование неподходящего инструмента (ножа) может привести к надрезам полупроводящего экрана или основной изоляции, что в дальнейшем вызовет локальный перегрев и пробой.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля ПвВнг(В) 6 кВ, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: соблюдения допустимых токовых нагрузок и температурного режима, отсутствия механических повреждений при монтаже и эксплуатации, стабильности напряжения сети, условий окружающей среды (особенно при прокладке на открытом солнце или в агрессивных средах). Регулярные профилактические испытания (измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением) позволяют контролировать состояние изоляции и прогнозировать ресурс.
Заключение
Кабель ПвВнг(В) 6 кВ 70 мм² представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтина, обеспечивающей высокие электрические и термические характеристики, а также исполнение пониженной пожарной опасности, соответствующее строгим требованиям для групповой прокладки. Правильный выбор, монтаж с применением специализированной арматуры и инструмента, а также эксплуатация в рамках регламентированных параметров гарантируют долговечную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сетей 6 кВ данный тип кабеля является технически и экономически обоснованным выбором.