Кабели LS 5-жильные: конструкция, стандарты и область применения
Пятижильные кабели с низким дымовыделением и газовыделением (Low Smoke, LS) представляют собой специализированный класс электротехнической продукции, предназначенный для создания безопасных и надежных систем электроснабжения в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью. Их ключевая особенность — сочетание полной комплектации фазных и нулевых проводников с защитным заземляющим проводником (PE) в одной оболочке, обладающей пониженной пожарной опасностью.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция пятижильного кабеля LS является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет конкретную электротехническую и противопожарную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медь предпочтительнее из-за более высокой электропроводности, гибкости и стойкости к окислению. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) для стационарной прокладки или многопроволочными (классы 2, 4, 5) для установок с возможными вибрациями или перемещениями. Сечение жил нормируется согласно стандартным рядам: 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² и далее.
2. Изоляция жил
Каждая токопроводящая жила изолируется индивидуально. Материал изоляции — поливинилхлоридный пластикат пониженной пожарной опасности (ПВХ-ЛС). По сравнению с обычным ПВХ, в его рецептуру вводятся специальные добавки, которые при горении выделяют значительно меньше галогеносодержащих газов (хлороводорода) и дыма. Цветовая маркировка изоляции строго стандартизирована согласно ПУЭ 7:
- Фаза L1 — коричневый.
- Фаза L2 — черный.
- Фаза L3 — серый.
- Нулевой рабочий проводник N — синий.
- Защитный проводник PE — желто-зеленый.
- ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22): Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Основополагающий стандарт для РФ, устанавливающий категории распространения горения (А, В, С, D), дымообразование, кислотность газовыделений.
- ГОСТ 31996-2012: Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ. Определяет электрические параметры, конструкцию, маркировку.
- ПУЭ 7-е издание: Правила устройства электроустановок. Регламентирует условия прокладки, выбор сечений, цветовую маркировку.
- МЭК 60502-1: Международный стандарт на силовые кабели с экструдированной изоляцией на напряжение до 1 кВ.
- Значения Iдл приведены для прокладки в воздухе (кабель-канал, лоток) при температуре окружающей среды +25°C. При групповой прокладке или иных температурах вводятся поправочные коэффициенты согласно ПУЭ.
- Системы электроснабжения зданий и сооружений: Вводно-распределительные устройства (ВРУ), главные распределительные щиты (ГРЩ), вертикальные стояки (ризеры), распределительные сети по этажам.
- Объекты с массовым пребыванием людей: Торгово-развлекательные центры, метрополитен, вокзалы, аэропорты, больницы, учебные заведения. Здесь требования к низкому дымовыделению и отсутствию распространения пламени наиболее строги.
- Промышленные предприятия: Питание трехфазных электродвигателей, станков, технологических линий, где требуется пятипроводная система (3 фазы + N + PE).
- Центры обработки данных (ЦОД) и серверные помещения: Помимо требований пожарной безопасности, часто необходима дополнительная защита от электромагнитных помех (экранированные версии кабелей).
- Выбор категории пожарной опасности (нг(А)-LS, нг(В)-LS и т.д.): Определяется техническим заданием, сводом правил СП 485.1311500.2020 и классом функциональной пожарной опасности здания.
- Условия прокладки: В лотках, коробах, по конструкциям, в земле (требуется бронированный кабель, например, ВБШвнг(А)-LS). Групповая прокладка требует применения коэффициента снижения токовой нагрузки.
- Климатическое исполнение: Стандартное (для помещений) или с индексом «УХЛ» для наружной прокладки, стойкое к ультрафиолету.
- В — Изоляция жил из поливинилхлорида (ПВХ).
- В — Оболочка из поливинилхлорида (ПВХ).
- Г — Отсутствие защитных покровов («голый»).
- нг(А) — Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А.
- LS — Low Smoke, пониженное дымовыделение.
- 5х10 — Количество жил (5) и номинальное сечение каждой жилы (10 мм²). В пятижильных кабелях сечение заземляющей (PE) и иногда нулевой (N) жилы может быть меньше (например, 4х16+1х10 или 3х25+1х16+1х16).
- 0,66 — Номинальное напряжение, кВ (0.66/1 кВ).
- Защитный проводник (PE): Его сечение должно быть не менее:
- При сечении фазных жил ≤ 16 мм² — равно фазному.
- При сечении фазных жил от 16 до 35 мм² — не менее 16 мм².
- При сечении фазных жил > 35 мм² — не менее половины сечения фазной жилы.
- Нулевой рабочий проводник (N): В трехфазных сетях при условии, что нагрузка не содержит значительных высших гармоник, сечение N может быть равным или уменьшенным (но не менее 16 мм² по меди для кабелей с фазными жилами 25 мм² и более, если фактическая нагрузка в нейтрали мала). При наличии нелинейных нагрузок (ИБП, частотные преобразователи, LED-освещение) сечение N рекомендуется выбирать равным фазному, а иногда даже увеличенным (на 1 ступень).
3. Скрутка
Изолированные жилы скручиваются в единый сердечник. Для удобства монтажа и идентификации жилы, как правило, имеют концентрическое расположение. Нулевая (N) и заземляющая (PE) жилы могут иметь сечение, равное фазным (для силовых цепей), или уменьшенное (для цепей освещения, если это допускается проектом и нормами).
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил может накладываться экран (в кабелях на напряжение выше 1 кВ или для защиты от помех) или поясная изоляция — обмотка из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, фиксирующая конструкцию.
5. Оболочка
Внешняя оболочка, накладываемая поверх скрутки или экрана, является основным барьером от внешних воздействий и ключевым элементом, обеспечивающим свойства «LS». Изготавливается из композиции ПВХ-ЛС, аналогичной изоляции, но часто с усиленными механическими и атмосферостойкими свойствами. Оболочка придает кабелю круглую форму, механическую прочность и защищает от влаги, агрессивных сред, УФ-излучения (в модификациях с обозначением «нг-HF» или «LS+»).
Ключевые технические характеристики и стандарты
Пятижильные кабели LS производятся согласно строгим национальным и международным стандартам, определяющим их электрические и пожарно-безопасные параметры.
Основные стандарты:
Таблица 1: Классификация по пожарной безопасности (ГОСТ 31565-2012)
| Обозначение категории | Расшифровка | Критерий (испытание вертикальным пучком) | Типичная область применения кабеля |
|---|---|---|---|
| нг(А)-LS | Не распространяющий горение по категории А, с пониженным дымовыделением | Горение не распространяется на длину более 1.5 м при испытании пучком кабелей суммарной мощностью горения 7 кВт на метр. | Магистральные линии, электрощитовые, тоннели, высотные здания (особо ответственные объекты). |
| нг(В)-LS | Не распространяющий горение по категории В, с пониженным дымовыделением | Горение не распространяется при испытании пучком мощностью 3.5 кВт/м. | Распределительные сети внутри зданий, офисные центры, торговые комплексы. |
| нг(С)-LS | Не распространяющий горение по категории С, с пониженным дымовыделением | Горение не распространяется при испытании пучком мощностью 1.5 кВт/м. | Жилые и административные здания, малые офисы. |
| нг(D)-LS | Не распространяющий горение по категории D, с пониженным дымовыделением | Горение не распространяется при испытании одиночным кабелем. | Применение ограничено, требуется индивидуальный расчет. |
Таблица 2: Основные электрические параметры для кабеля на 0.66/1 кВ
| Номинальное сечение жилы, мм² | Максимальное сопротивление постоянному току жилы при 20°C, Ом/км (для меди) | Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А* | Внешний диаметр кабеля (примерно), мм |
|---|---|---|---|
| 4×4+1×2.5 | 4.61 (для 4 мм²) | 38 | 13.5 |
| 4×6+1×4 | 3.08 (для 6 мм²) | 46 | 15.0 |
| 4×10+1×6 | 1.83 (для 10 мм²) | 63 | 18.0 |
| 4×16+1×10 | 1.15 (для 16 мм²) | 84 | 21.5 |
| 4×25+1×16 | 0.727 (для 25 мм²) | 115 | 25.5 |
| 4×50+1×25 | 0.387 (для 50 мм²) | 165 | 32.0 |
Диаметр указан для справки и может отличаться у конкретных производителей.
Области применения и особенности проектирования
Пятижильные кабели LS применяются для стационарного монтажа внутренних и наружных (в защитных оболочках) электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением до 0.66/1 кВ. Основные сферы применения:
При проектировании необходимо учитывать:
Маркировка и расшифровка условного обозначения
Условное обозначение кабеля содержит всю необходимую информацию о его конструкции. Пример расшифровки кабеля ВВГнг(А)-LS 5х10-0,66:
Аналогично расшифровываются кабели марок ППГнг(А)-HF (с изоляцией и оболочкой из безгалогенных полиолефинов, с пониженной коррозионной активностью газовыделений) или КГВВнг-LS (гибкий кабель для подвижного подключения).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ВВГнг(А)-LS и ППГнг(А)-HF?
Разница заключается в материале изоляции и оболочки, что определяет уровень безопасности при пожаре. ВВГнг-LS использует ПВХ-пластикат с пониженным выделением галогенов. При горении он все же выделяет некоторое количество хлороводорода, который, смешиваясь с влагой, образует соляную кислоту, опасную для электроники и дыхательных путей. Кабель ППГнг-HF (Halogen Free) изготавливается на основе безгалогенных полимеров (полиэтилен, полиолефины). В случае пожара он не выделяет коррозионно-активных галогеносодержащих газов, а дым имеет крайне низкую плотность и токсичность. Кабели HF применяются на наиболее ответственных объектах: метро, ЦОД, детские и медицинские учреждения.
Когда можно использовать кабель с четырьмя жилами, а когда обязательно пять?
Четырехжильный кабель (3 фазы + N) применяется в трехфазных сетях с системой заземления TN-C, где функции нулевого рабочего и защитного проводников объединены в одном проводнике (PEN). Такая система считается устаревшей и менее безопасной. Согласно современным нормам ПУЭ (главы 1.7, 7.1), для новых и реконструируемых объектов обязательна система TN-S или TN-C-S, где нейтраль (N) и земля (PE) разделены на всем протяжении от трансформаторной подстанции. Для таких систем необходимо использовать пятижильные кабели, обеспечивающие раздельное подключение N и PE.
Как правильно выбрать сечение нулевой (N) и защитной (PE) жилы в пятижильном кабеле?
Сечение выбирается согласно ПУЭ (п. 1.7.126, табл. 1.7.5, гл. 3.1).
Допустима ли прокладка кабеля LS в земле (траншее)?
Стандартные кабели марок ВВГнг-LS, ППГнг-HF не предназначены для прямой прокладки в земле, так как не имеют броневой защиты от механических повреждений. Для подземной прокладки необходимо применять бронированные кабели в оболочке из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности, например, ВБбШвнг(А)-LS (с броней из двух стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из ПВХ-LS) или ПвБШвнг(А)-HF (с броней и безгалогенной оболочкой).
Какие существуют альтернативы пятижильному кабелю LS?
Альтернативой является раздельная прокладка одного трехжильного (фазы) и одного двухжильного (N и PE) кабеля, либо использование нескольких одно- или двухжильных кабелей. Однако это экономически и технически менее выгодно: увеличивается трудоемкость монтажа, требуются дополнительные кабельные трассы, нарушается удобство маркировки и обслуживания. Единый пятижильный кабель обеспечивает компактность, четкую идентификацию жил по цвету и гарантирует, что все проводники одной цепи проложены в одинаковых условиях.
Заключение
Пятижильные кабели с индексом LS являются современным, безопасным и технологичным решением для построения распределительных сетей в трехфазных системах электроснабжения. Их правильный выбор, основанный на понимании категорий пожарной опасности (нг(А), нг(В), нг(С)), материалов изоляции (ПВХ-LS или безгалогенные полимеры HF) и корректном расчете сечений, является критически важным для обеспечения надежности и безопасности электроустановки на протяжении всего срока службы. Соблюдение требований актуальных стандартов (ГОСТ, ПУЭ, СП) при проектировании и монтаже позволяет минимизировать риски, связанные с возгоранием и распространением пламени в кабельных сооружениях.