Кабель силовой ВВГ на напряжение 3 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ВВГ 3 кВ представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 3000 В частотой 50 Гц. Данный кабель является ключевым элементом в распределительных сетях среднего напряжения, обеспечивая подачу электроэнергии к мощным потребителям и распределительным подстанциям. Его производство и применение регламентируется межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ».

Конструкция кабеля ВВГ 3 кВ

Конструкция кабеля ВВГ на 3000 В отличается от кабелей на низкое напряжение (0.66 кВ) повышенной толщиной изоляции и наличием экрана. Типовая конструкция включает следующие элементы:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Может быть однопроволочной (сечением от 1.5 до 50 мм²) или многопроволочной (сечением от 16 до 240 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2.
• Изоляция жилы: Выполняется из ПВХ пластиката, цветовая маркировка соответствует стандарту: для трехжильных кабелей – желто-зеленый (земля), синий (нейтраль), коричневый (фаза) или сплошная окраска с цифровой маркировкой. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от сечения жилы и составляет от 1.5 до 2.8 мм, что обеспечивает электрическую прочность при напряжении 3 кВ.
• Экран: Обязательный элемент для кабелей на 3 кВ. Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок, наложенной поверх скрученных изолированных жил. Предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жил, снижения влияния электромагнитных помех и обеспечения безопасности при повреждении.
• Поясная изоляция: Лента из ПВХ пластиката или полимерного материала, наложенная поверх экрана.
• Оболочка: Выполняется из ПВХ-компаунда, наложенной поверх поясной изоляции. Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный, реже серый.

Основные технические характеристики и параметры

Эксплуатационные и электрические параметры кабеля ВВГ 3 кВ определяются его конструкцией и стандартами.

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 1.8/3 (3.6) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 6.5 кВ в течение 10 минут после прокладки.
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +70°C.
• Максимальная температура жил при коротком замыкании: +160°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Работоспособность в условиях пожара: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория А по ГОСТ 31565). Для групповой прокладки требуются исполнения «нг(A)-LS» или «нг(A)-HF».
• Строительная длина: Не менее 150 м для сечений до 50 мм², не менее 125 м для сечений 70 мм² и выше.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ВВГ 3х… при прокладке в земле (траншее)

Сечение жил, мм²	Длительно допустимый ток, А (при +25°C в земле)	Длительно допустимый ток, А (в воздухе)
3х16	105	80
3х25	135	105
3х35	165	125
3х50	200	155
3х70	245	190
3х95	295	230
3х120	340	265
3х150	390	305
3х185	445	350
3х240	515	405

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом поправочных коэффициентов на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей в траншее и т.д.

Область применения и способы прокладки

Кабель ВВГ 3 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питание мощных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок, компрессоров) на промышленных предприятиях.
• Распределительные сети 6(10)/0.4 кВ в качестве фидеров от главных понижающих подстанций к цеховым трансформаторным подстанциям (КТП, ТП).
• Питание объектов инфраструктуры: котельные, насосные станции, очистные сооружения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), производственных помещениях.

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует защиты бронепокровом (для чего используется кабель ВБбШв) или укладки в трубы/блоки при наличии риска механических повреждений.
• В воздухе: По стенам зданий, конструкциям, на тросах. При этом необходимо учитывать воздействие солнечного излучения, для которого ПВХ оболочка нестабильна. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или использование кабелей с защитой от УФ-излучения.
• В помещениях и кабельных сооружениях: Открыто по конструкциям или в лотках. При групповой прокладке обязательно применение исполнений с пониженной горючестью и малой дымогазовыделением: ВВГнг(A)-LS.

Отличия от кабелей других марок и модификации

ВВГ 3 кВ является базовой конструкцией. В зависимости от условий эксплуатации применяются его модификации:

• ВВГз (ВВГ-Э): С заполнением промежутков между жилами ПВХ-компаундом или экраном в виде сплошной обмотки. Повышает герметичность и устойчивость к деформациям.
• ВВГнг(A)-LS: Кабель не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымовыделением и газовыделением (Low Smoke). Обязателен для прокладки в общественных зданиях, метро, тоннелях.
• ВВГнг(A)-HF: Не распространяющий горение, безгалогенный (Halogen Free). При пожаре выделяет минимальное количество коррозионных газов и дыма. Применяется на объектах с чувствительной электроникой.
• АВВГ: Аналогичный кабель, но с алюминиевыми токопроводящими жилами. Дешевле, но имеет худшие механические и электрические характеристики (хрупкость, склонность к окислению).
• ВБбШв: Бронированный кабель для прокладки в земле без дополнительной защиты. Имеет броню из двух стальных оцинкованных лент и защитный шланг из ПВХ.
• ПвВГ (ПвПГ): Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Имеет более высокую допустимую температуру нагрева (+90°C), стойкость к токам КЗ и влаге. Постепенно вытесняет ВВГ в сетях среднего напряжения.

Требования к монтажу и соединению

Монтаж кабеля на 3 кВ требует соблюдения строгих правил:

• Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 10 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил.
• При прокладке в траншее необходима песчаная подушка толщиной 100 мм и защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина заложения – 0.7-1 м.
• Соединение жил осуществляется с помощью кабельных муфт: соединительных, ответвительных или концевых. Для кабелей с экраном обязательна установка экрана на потенциал земли с обеих сторон. Изоляция муфты должна соответствовать уровню изоляции кабеля.
• При вводе в здание или переходе из земли в воздух необходимо предусмотреть сальниковые вводы и изгибы, исключающие попадание влаги по трассе.
• Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут высоковольтным испытаниям повышенным напряжением 6.5 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель ВВГ на 3 кВ от кабеля на 0.66 кВ?

Тремя ключевыми отличиями: 1) Значительно большая толщина фазной изоляции (согласно ГОСТ). 2) Наличие экрана из медной ленты или оплетки, который отсутствует в кабелях на 0.66 кВ. 3) Более высокое испытательное напряжение (6.5 кВ против 3 кВ для кабеля на 0.66 кВ).

Можно ли прокладывать кабель ВВГ 3 кВ напрямую в земле?

Стандартный ВВГ без брони не предназначен для прямой прокладки в земле из-за высокой вероятности механических повреждений и воздействия грунтовой коррозии. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированный кабель ВБбШв или защищать ВВГ, укладывая его в трубы (ПНД, асбестоцементные) или бетонные блоки.

Что означает маркировка «ВВГнг(А)-LS 3х150 1.8/3 кВ»?

• В – Изоляция жил из ПВХ.
• В – Оболочка из ПВХ.
• Г – Отсутствие защитного покрова («голый»).
• нг(А) – Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность).
• LS – Low Smoke, с пониженным дымовыделением.
• 3х150 – Три жилы сечением по 150 мм² каждая.
• 1.8/3 кВ – Номинальное напряжение 3000 В.

Как правильно выбрать сечение кабеля ВВГ 3 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов). Ток должен быть больше рабочего тока линии. 2) По потере напряжения, которая не должна превышать допустимых значений (обычно 5% от номинального). Для проектов обязателен расчет тока короткого замыкания и проверка селективности защиты.

Требуется ли заземлять экран кабеля на 3 кВ?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условий безопасной эксплуатации. Экран (медная лента/оплетка) должен быть заземлен с обеих сторон кабеля. Это обеспечивает симметрирование электрического поля, защиту от наведенного напряжения и безопасность персонала в случае пробоя изоляции. В концевых муфтах для этого предусмотрены специальные лепестки или проводники.

Каков срок службы кабеля ВВГ 3 кВ?

Номинальный срок службы кабеля ВВГ, при соблюдении условий эксплуатации (температура, токовая нагрузка, отсутствие механических повреждений), составляет 30 лет. Фактический срок может быть сокращен из-за перегрузок, внешних воздействий (УФ-излучение при открытой прокладке, агрессивная среда) или дефектов монтажа.

Чем можно заменить кабель ВВГ 3 кВ?

Аналогами по функциональному назначению являются:
АВВГ – с алюминиевыми жилами (дешевле, но с ограничениями по механикe и надежности контакта).
ПвВГ – с изоляцией из сшитого полиэтилена (дороже, но имеет лучшие электрические и температурные характеристики, более современное решение).
ВБбШв – для прокладки в земле без дополнительной защиты.
Выбор замены должен быть обоснован расчетами и условиями проекта.

Заключение

Кабель ВВГ на напряжение 3 кВ остается востребованным и надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения на промышленных и гражданских объектах. Его правильный выбор, основанный на точном расчете сечения, учете условий прокладки (требований пожарной безопасности, необходимости бронирования) и корректном монтаже с соблюдением технологии оконцевания и заземления экрана, является залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы. При проектировании новых объектов все чаще рассматриваются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвВГ), однако ВВГ, особенно в модификациях «нг-LS», сохраняет свои позиции благодаря отработанной технологии и оптимальному соотношению цена/качество для широкого спектра задач.