Кабель ПвВнг(А)-LS 630 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВнг(А)-LS 630 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и медными токопроводящими жилами сечением 630 квадратных миллиметров. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его ключевыми особенностями являются высокая пожарная безопасность, обусловленная применением материалов с пониженным дымо- и газовыделением (LS) и нераспространением горения при групповой прокладке по категории А, а также выдающаяся стойкость к термическим и механическим воздействиям благодаря изоляции из сшитого полиэтилена.

Расшифровка маркировки ПвВнг(А)-LS

• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Внг(А) – виниловая оболочка, не распространяющая горение при групповой прокладке по категории А. Категория А означает, что испытание на нераспространение горения проводится в наиболее жестких условиях: горение поддерживается мощной пламенной горелкой с тепловой мощностью около 7 кВт, при этом образцы кабелей уложены плотным пучком. Соответствие категории А является высшим показателем пожарной безопасности в данной классификации.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Материалы изоляции и оболочки при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов).
• 630 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(А)-LS 630 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (2 класс), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Отдельные проволоки могут быть скручены в несколько повивов с применением компактирования для придания жиле практически круглой формы и уменьшения общего диаметра кабеля.

2. Экранирующий слой над жилой (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что резко повышает его термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно до +250°C), механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (например, для 10 кВ – 3,4 мм).

4. Экранирующий слой над изоляцией (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметричного распределения силовых линий электрического поля внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

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

6. Экранирующая оплетка (металлический экран)

Обязательный элемент для кабелей среднего напряжения. Выполняется в виде медной ленты, наложенной спирально с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции, обеспечение симметрии электрического поля. Для сечения 630 мм² экран должен иметь достаточное сечение для проведения токов короткого замыкания.

7. Дренажная жила

Медная жила меньшего сечения, контактирующая с металлическим экраном. Предназначена для соединения экрана с землей и обеспечения его нулевого потенциала по всей длине линии.

8. Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из ПВХ-лент или других материалов, предохраняющий оболочку от контакта с металлическим экраном.

9. Оболочка

Наружный защитный слой из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага), а также выполняет функцию барьера для распространения пламени и источника дыма при пожаре. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвВнг(А)-LS 630 мм² (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8,7/10 кВ (12 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ)
Количество и сечение жил	1 x 630 мм², 3 x 630 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная (класс 2)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.
Стойкость к распространению горения	Групповая прокладка по категории А
Критерий пожарной безопасности	П1.8.2.2.2 (пониженное дымо- и газовыделение, нераспространение горения)

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (ориентировочно для 3-жильного кабеля 8,7/10 кВ)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0283 Ом/км
Индуктивное сопротивление	~0,11 Ом/км
Емкостной ток	~3,5 А/км
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт 1,0°С·м/Вт, глубина 0,7м, tземли+15°C)	~710 А
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (tвозд+25°C)	~750 А
Ток односекундного короткого замыкания	~45 кА (зависит от конструкции экрана)

Область применения и особенности прокладки

Кабель ПвВнг(А)-LS 630 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
• Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия (металлургия, машиностроение, химические заводы).
• Вводы и распределение энергии на объектах генерации (электростанции).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях с высокой плотностью кабельных потоков, где предъявляются жесткие требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, на объектах транспортной инфраструктуры – везде, где критично низкое дымовыделение.

Особенности прокладки: Кабель предназначен для стационарной прокладки. Допускается прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронелентами, плитами, трубами), однако для агрессивных грунтов и при высоких механических нагрузках рекомендуется применять бронированные модификации (например, ПвБбШвнг(А)-LS). При групповой прокладке в лотках, коробах, по конструкциям необходимо соблюдать нормируемые расстояния между пучками кабелей для обеспечения эффективного теплоотвода.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвВнг(А)-LS 630 мм²:

• Высокая пожарная безопасность: Соответствие высшей категории нераспространения горения (А) и низкое дымообразование (LS) минимизирует риски при пожаре.
• Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью, стойкостью к перегрузкам и токам КЗ, влагостойкостью, устойчивостью к трекингу и растрескиванию.
• Высокая пропускная способность: Допустимая рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
• Относительно малый вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией на такое же напряжение, кабель легче и гибче, что упрощает монтаж.
• Простота монтажа и соединения: Не требует сложных систем подпитки маслом или поддержания давления, как маслонаполненные кабели.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Базовая модификация ПвВнг(А)-LS не имеет бронепокрова, что ограничивает ее применение для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить экран или изоляцию.
• Стоимость: Кабель с изоляцией из СПЭ и LS-оболочкой дороже кабелей общего назначения без этих свойств.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима идеальная зачистка, обработка и изоляция мест соединений для предотвращения частичных разрядов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг(А)-LS и АПвВнг(А)-LS?

Первая буква «А» в маркировке АПвВнг(А)-LS обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. Все остальные элементы конструкции (изоляция, экраны, оболочка) идентичны. Алюминиевый кабель легче и дешевле медного, но имеет больший диаметр жилы при одинаковом сечении и, как правило, несколько меньшую допустимую токовую нагрузку. Выбор между медью и алюминием зависит от проектных требований, бюджета и условий монтажа.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-LS 630 мм² в земле (траншее)?

Да, можно, но с обязательным соблюдением мер защиты от механических повреждений, так как у данной модификации отсутствует бронепокров. Согласно ПУЭ и СП, при прокладке в траншее на глубине 0,7-1,0 м кабель должен быть защищен сверху кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. В местах с повышенной нагрузкой (под дорогами) рекомендуется использовать защитные трубы (ПНД, асбестоцементные, стальные) или применять бронированную версию кабеля – ПвБбШвнг(А)-LS.

3. Какое требуется сечение экрана заземления для этого кабеля?

Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к металлическому экрану кабеля, должно соответствовать ПУЭ (глава 1.7). Для кабелей на напряжение 6-35 кВ с сечением основных жил 630 мм², как правило, рекомендуется сечение заземляющего проводника не менее 50-70 мм² по меди. Точный расчет должен учитывать токи односекундного КЗ и время срабатывания защиты.

4. Какой кабель более пожаробезопасен: ПвВнг(А)-LS или ПвВнг(А)-HF?

Кабель с индексом HF (Halogen Free) – безгалогенный – имеет оболочку и изоляцию из материалов, которые при горении не выделяют коррозионно-активные галогены (хлор, фтор). Кабель LS имеет пониженное дымо- и газовыделение, но может содержать галогены. Таким образом, кабель HF в пожарном отношении является более безопасным, особенно для закрытых помещений с электронным оборудованием, так как выделяемые при пожаре пары не образуют агрессивных кислот. Однако кабель HF, как правило, дороже и может иметь менее гибкую оболочку.

5. Как правильно выбрать номинальное напряжение U₀/U для кабеля 630 мм²?

Выбор зависит от режима нейтрали в сети:

• 6/10 кВ – для сетей с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей в нормальном режиме не превышает 6 кВ.
• 8,7/10 кВ – для сетей с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где в аварийном режиме напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может повышаться до 8,7 кВ.
• 20/35 кВ – для сетей напряжением 35 кВ.

Неправильный выбор уровня U₀ может привести к преждевременному старению изоляции и пробою.

6. Каков срок службы кабеля ПвВнг(А)-LS 630 мм²?

Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от режимов нагрузки, воздействия внешней среды, качества монтажа соединительных муфт и терминалов.

Заключение

Кабель ПвВнг(А)-LS 630 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения магистральных распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую пропускную способность и стойкость к перегрузкам, а также комплекс свойств пожарной безопасности (нераспространение горения по категории А и низкое дымообразование). Применение данного кабеля оправдано на ответственных объектах с высокой плотностью прокладки и строгими требованиями к пожарной безопасности. Корректный выбор модификации, соблюдение правил монтажа и эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.