Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВнг(В)-LS 35 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(В)-LS на напряжение 35 кВ представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень надежности, пожарной безопасности и длительного срока службы в различных условиях эксплуатации, включая помещения с массовым пребыванием людей.

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(В)-LS 35 кВ

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен, подвергнутый процессу вулканизации для улучшения термостойкости и механических свойств).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Внг(В) – исполнение по пожарной безопасности: В – распространение горения при групповой прокладке по категории В (наивысшая стойкость к распространению горения по ГОСТ 53315-2009). Индекс «нг» означает нераспространение горения.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. При пожаре оболочка и изоляция выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов.
• 35 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 35 кВ является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, в зависимости от модификации. Для сечений от 50-70 мм² и выше, как правило, применяется секторная или сегментная форма для компактности. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для меньших сечений или многопроволочной для гибкости и больших сечений.

2. Экранирование жилы (внутренний 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.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, обладает превосходными диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C, кратковременно до +250°C), стойкостью к тепловому старению и механической прочностью.

4. Экранирование изоляции (внешний экран)

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящий слой – экструдируется непосредственно на изоляцию для выравнивания внешнего поля.
• Экран из медных проволок или лент – предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Также служит для защиты от внешних электромагнитных помех. Медные проволоки могут быть неизолированными или лужеными.

5. Поясная изоляция

Представляет собой обмотку из электроизоляционной пленки или другого материала, которая скрепляет экранированные жилы в трехжильных кабелях, придавая конструкции округлую форму.

6. Разделительный слой

Изготавливается из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, предохраняющего оболочку от контакта с экраном.

7. Оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Оболочка обеспечивает механическую, химическую защиту, а также отвечает за огнестойкие характеристики кабеля – нераспространение горения, низкое дымо- и газовыделение.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20,6 / 35 кВ (40,5 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 65 кВ (для новых кабелей после прокладки) в течение 1 часа.
• Испытательное постоянное напряжение: 104 кВ в течение 15 минут (часто применяется при приемо-сдаточных испытаниях после монтажа).
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 для многожильных.

Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ 53315, ГОСТ 31565)

Кабель соответствует высшим категориям пожарной опасности:

• Распространение горения при групповой прокладке: Категория В (наивысшая стойкость).
• Кислородный индекс: не менее 30%.
• Дымообразование: показатель светопропускания при тлении не менее 50%, при горении – не менее 60%.
• Коррозийная активность продуктов горения: pH не менее 4,0; проводимость водного раствора не более 10,0 мкСм/мм.
• Токсичность продуктов горения: индекс токсичности продуктов горения более 40 (малотоксичен).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвВнг(В)-LS 35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 35 кВ в городах и на промышленных предприятиях.
• Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные заводы, насосные и компрессорные станции.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, каналах, эстакадах, галереях, а также в помещениях, включая те, где возможно массовое пребывание людей (вокзалы, аэропорты, торговые центры, метрополитен).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронированные модификации, например, ПвПуг-LS, для таких целей предпочтительнее). Стандартный ПвВнг-LS не имеет брони, поэтому при прокладке в земле требует защиты в виде пластиковых или асбестоцементных коробов, труб или кирпичной присыпки.
• Прокладка в пожароопасных и взрывоопасных зонах (в соответствии с правилами, установленными для таких зон).

Важно: Запрещена прокладка по воздуху (воздушные линии) без дополнительной защиты от солнечного излучения и атмосферных воздействий, так как ПВХ-оболочка не является светостабилизированной.

Сравнительная таблица характеристик кабелей 35 кВ с разной изоляцией

Параметр	ПвВнг(В)-LS (XLPE)	АПвВнг(В)-LS (XLPE, алюминий)	ЦАСБл 35 кВ (бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка)
Материал жилы	Медь	Алюминий	Алюминий
Допустимая температура жилы, °C	+90	+90	+70
Токовая нагрузка (примерно для 240 мм²)	Выше	Ниже на 20-30%	Ниже на 30-40%
Вес и радиус изгиба	Меньше вес, меньше радиус изгиба	Меньше вес, меньше радиус изгиба	Большой вес и радиус изгиба
Требования к монтажу	Проще, нет ограничений по перепадам высот	Проще, нет ограничений по перепадам высот	Сложный монтаж, ограничения по перепадам высот (стекание масла)
Пожарная опасность	Низкая (нг-LS)	Низкая (нг-LS)	Высокая (горючее пропиточное масло, отсутствие стойкости к распространению горения)
Эксплуатационное обслуживание	Фактически отсутствует	Фактически отсутствует	Требует контроля давления масла, состояния свинцовой оболочки

Маркировка, транспортировка и хранение

Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. На щеках барабана наносится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, длины, сечения, номинального напряжения, даты изготовления, массы барабана, номера барабана и знака соответствия. Хранить барабаны следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Допускается хранение на открытых площадках не более одного года, но рекомендуется укрытие брезентом. При перекатке барабанов необходимо фиксировать его от самопроизвольного движения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвВнг-LS от кабеля ПвПуг-LS на 35 кВ?

Буква «П» в маркировке ПвПуг-LS означает наличие брони из стальных оцинкованных плоских проволок или лент. Кабель ПвПуг-LS предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных коробов, так как броня предохраняет от механических повреждений (раскапывание, давление грунта, грызуны). Кабель ПвВнг-LS такой защиты не имеет, и его прокладка в земле требует применения труб или коробов.

Можно ли использовать кабель ПвВнг-LS 35 кВ для подключения передвижных установок?

Нет, категорически запрещено. Это кабель стационарной прокладки. Его токопроводящие жилы, особенно большого сечения, могут быть многопроволочными, но не относятся к гибкому или особо гибкому классу. Для передвижных механизмов (например, экскаваторов, драглайнов) существуют специальные гибкие кабели в резиновой изоляции.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвВнг(В)-LS 35 кВ, при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в одном лотке с кабелями на 0,4 кВ?

С точки зрения пожарной безопасности, кабель с индексом «нг(В)-LS» разрешено прокладывать совместно с кабелями других серий в общих лотках, коробах, пучках без ограничений. С электротехнической точки зрения, силовые кабели разных напряжений рекомендуется разделять. Если совместная прокладка不可避免, между группами кабелей разных напряжений (35 кВ и 0,4 кВ) должен быть установлен металлический разделительный экран, либо должно быть выдержано расстояние, регламентируемое ПУЭ (не менее 250 мм).

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля 35 кВ?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по следующим критериям, в порядке приоритета:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Используются таблицы ПУЭ или данные производителя с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих кабелей вплотную.
2. По потере напряжения (для протяженных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель не разрушится за время срабатывания защиты при КЗ).
4. По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).

Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.

Какие муфты и концевая арматура применяются для монтажа кабеля ПвВнг-LS 35 кВ?

Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные комплекты. Для соединения – соединительные муфты стопорные (СС) или переходные (СП). Для подключения к оборудованию – концевые муфты (КВ) наружной или внутренней установки (типа 3M, Raychem, Nexans, ENSTO, отечественных производителей). Критически важно, чтобы муфты были предназначены именно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и соответствовали его напряжению и сечению. Монтаж должен производиться обученным персоналом с соблюдением технологии.

Нужно ли заземлять экраны кабеля 35 кВ? И если да, то как?

Да, экраны (металлические оболочки) кабелей на напряжение 6 кВ и выше подлежат обязательному заземлению с двух концов. Это необходимо для:

• Создания безопасного потенциала вокруг кабеля.
• Обеспечения пути для токов утечки и емкостных токов.
• Правильной работы релейной защиты (в системах с эффективно заземленной нейтралью).

На практике применяется система заземления экранов через ограничители перенапряжений (ОПН) или заземляющие устройства с изолирующим промежутком, что позволяет ограничить циркулирующие по экранам токи при неравномерной нагрузке по фазам и предотвратить их перегрев.