Кабель ПвКаВнг(А)-LS 3х240: полное техническое описание и область применения
Кабель ПвКаВнг(А)-LS 3х240 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, напряжением до 1 кВ, с тремя алюминиевыми жилами сечением 240 мм² каждая, в исполнении, снижающем пожарную опасность. Данный кабель является современной и высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и ПВХ-изоляцией для стационарной прокладки в электрических сетях. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях возможного возгорания.
Расшифровка маркировки ПвКаВнг(А)-LS 3х240
Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и свойствах:
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
- Ка – материал жилы – алюминий («А»), категория гибкости («К») – жила многопроволочная, круглой формы. Таким образом, «Ка» означает алюминиевая, многопроволочная, круглая.
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая требовательность). Это означает, что при испытании пучка кабелей в вертикальной ориентации с создаваемой тепловой нагрузкой 60 кВт, кабель не распространяет горение. Пожарная нагрузка (общая теплота сгорания) не превышает 16000 кДж/кг.
- LS – Low Smoke – пониженное дымо- и газовыделение. При горении и тлении кабель выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью и коррозионно-активных газогалогенных соединений.
- 3х240 – три токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой – 240 квадратных миллиметров.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, высшая степень чистоты, для кабелей). Жила сечением 240 мм² является многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), состоит из множества проволок, скрученных в единый проводник. Это обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
- 2. Изоляция жилы. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс «сшивки» (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с обычным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции для жилы 240 мм² на напряжение 1 кВ составляет 2,0 мм.
- 3. Скрутка изолированных жил. Три изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Заполнение выполняется из негорючего или трудногорючего материала (например, мелонаполненной резиновой смеси), что обеспечивает круглую форму заготовки и дополнительную пожаробезопасность.
- 4. Поясная изоляция. Может накладываться поверх скрученных жил в виде обмотки или экструдированного слоя для дополнительной защиты и фиксации конструкции.
- 5. Оболочка. Наружная защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Этот материал придает кабелю свойства нераспространения горения и низкого дымогазовыделения. Толщина оболочки рассчитывается по формуле, зависящей от диаметра кабеля под оболочкой, и для данного сечения составляет примерно 3,0-3,2 мм.
- Нераспространение горения при групповой прокладке (категория А): Кабель не поддерживает горение при испытании в вертикальном лотке с мощным источником пламени (тепловая мощность 60 кВт). Горение не распространяется выше отметки 2,5 метра от нижнего края источника огня.
- Пониженное дымо- и газовыделение: При горении выделяется минимальное количество дыма. Оптическая плотность дыма (показатель задымленности) не превышает 50%, что позволяет сохранять видимость в помещении при эвакуации. Содержание хлористого водорода (HCl) – коррозионно-активного газа – менее 5% от массы пластика, что снижает риск повреждения электронного оборудования.
- Отсутствие капель расплава: При воздействии пламени материал оболочки и изоляции не образует горящих капель, способных переносить огонь на другие объекты.
- Магистральные линии в распределительных сетях 0,4 кВ промышленных предприятий.
- Вводы электроэнергии в здания и сооружения (ГРЩ, ВРУ).
- Питание мощных силовых установок: трансформаторов, насосных и вентиляционных агрегатов, компрессорных станций.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях, где требуется групповая прокладка большого количества кабелей.
- Объекты с массовым пребыванием людей: торгово-развлекательные центры, бизнес-центры, стадионы, вокзалы, аэропорты, метрополитен.
- Объекты инфраструктуры: котельные, насосные станции, ЦОДы (центры обработки данных).
- Радиус изгиба: При монтаже необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (не менее 15 наружных диаметров кабеля). Для кабеля 3х240 это примерно 400-500 мм. Нарушение ведет к деформации изоляции и сокращению срока службы.
- Температура монтажа: Прокладка должна производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении без использования открытого огня.
- Затяжка в лотки и короба: При групповой прокладке необходимо обеспечить естественное охлаждение кабелей. Не допускается их плотная укладка «внатяг». Следует применять разделительные перегородки или соблюдать расстояния, рекомендованные ПУЭ.
- Маркировка: Концы кабеля при разделке должны быть замаркированы бирками с указанием марки, сечения, номера линии и напряжения.
- Соединение и оконцевание: Для соединения алюминиевых жил необходимо использовать специальные медно-алюминиевые гильзы, сжимы или клеммы, предотвращающие электрохимическую коррозию. Запрещено прямое соединение алюминия с медью без переходных элементов.
- Испытания после прокладки: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по ПУЭ) и проверена на целостность жил и изоляции (мегомметром).
- 0,8 = 292 А. Точный расчет должен выполнять проектировщик.
- нг(А) – Наиболее строгие требования. Испытание проводится с тепловой мощностью пламени 60 кВт. Горение не должно распространяться.
- нг(В) – Испытание с мощностью пламени 45 кВт.
- нг(С) – Испытание с мощностью пламени 20 кВт.
- нг(D) – Испытание не проводится. Фактически, кабель без исполнения «нг».
- Медно-алюминиевые гильзы для опрессовки.
- Шинные наконечники с медно-алюминиевой переходной пластиной.
- Клеммные колодки, предназначенные для соединения алюминиевых и медных проводников (имеют пасту, предотвращающую окисление, и правильный момент затяжки).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвКаВнг(А)-LS 3х240 является многослойной и строго регламентируется ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Параметры приведены для условий прокладки: температура земли +25°C, температура воздуха +30°C, глубина прокладки 0,7 м.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1 | Между жилой и землей/между жилами |
| Максимально допустимая длительная температура жилы, °C | +90 | В нормальном режиме работы |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Допустимая температура жилы при перегрузке, °C | +130 | Длительность перегрузки не более 8 ч/сут |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
| Электрическое сопротивление постоянному току жилы при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.08 | При частоте 50 Гц, зависит от расстояния между жилами |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.3 | При частоте 50 Гц |
Токовые нагрузки (выдержка из таблиц ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012)
Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечание |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 365 А | Темп. земли +15°C, тепловое сопротивление почвы 1.0 К·м/Вт, 1 кабель в траншее |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 352 А | Темп. воздуха +25°C, одножильный кабель |
| В воздухе в пучке (в коробе, лотке) | ~300 А | Требует расчета с учетом коэффициентов снижения (k1 – количество кабелей в пучке, k2 – температура окружающей среды) |
Важно: При проектировании необходимо выполнять точный расчет токовой нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов: температура окружающей среды, глубина прокладки, количество работающих кабелей в одном канале, близость других источников тепла и т.д.
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Исполнение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании | Соответствует ГОСТу |
| Стойкость к циклическим перегрузкам | Высокая, благодаря свойствам XLPE |
| Строительная длина | Не менее 150 м (по согласованию с заказчиком может быть иной) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Пожаробезопасные характеристики (нг(А)-LS)
Исполнение «нг(А)-LS» является ключевым преимуществом кабеля для прокладки в местах с массовым пребыванием людей и на ответственных объектах. Эти свойства подтверждаются испытаниями по ГОСТ Р 53315-2009 (аналогичен МЭК 60332-3) и ГОСТ Р 53769-2010 (дымовыделение).
Область применения кабеля ПвКаВнг(А)-LS 3х240
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Основные сферы применения обусловлены его высокой пропускной способностью и повышенной пожаробезопасностью:
Способы прокладки: В земле (траншеях) с защитой от механических повреждений (в трубах, плитах), в воздухе (по фасадам, на тросах), внутри помещений по лоткам, коробам, в кабельных шахтах. Запрещена прокладка в блоках, заполненных жидкостью.
Сравнение с аналогами
Для понимания места кабеля ПвКаВнг(А)-LS 3х240 в номенклатуре продукции полезно сравнить его с другими типами кабелей на 1 кВ.
| Тип кабеля | Материал жилы/изоляции | Пожаробезопасность | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|---|
| ПвКаВнг(А)-LS 3х240 | Алюминий / XLPE | нг(А)-LS | Оптимальное сочетание цены, пропускной способности, пожаробезопасности и срока службы. Меньший вес и стоимость по сравнению с медным. | Больший диаметр по сравнению с медным того же сечения. Менее гибкий, чем кабели с классом гибкости 3-5. |
| ВВГнг(А)-LS 3х240 | Медь / ПВХ | нг(А)-LS | Медная жила имеет меньшее сопротивление, выше токовая нагрузка (~420А в земле). Более высокая стойкость к коррозии. | Значительно более высокая стоимость. Изоляция из ПВХ имеет худшие диэлектрические и температурные характеристики по сравнению с XLPE (макс. рабочая температура +70°C). |
| АВБбШв 3х240 | Алюминий / ПВХ | Без исполнения «нг» | Бронированный кабель (стальные ленты), высокая механическая защита. Ниже цена. | Большой вес и радиус изгиба. Отсутствие пожаробезопасного исполнения, запрещен для групповой прокладки в зданиях. ПВХ-изоляция. |
| ПвПг 3х240 | Алюминий / XLPE | Без исполнения «нг» (обычно) | Герметизированный кабель для прокладки в земле без дополнительной защиты. | Специализированное применение, высокая стоимость. Не имеет пожаробезопасного исполнения LS. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ПвКаВнг(А)-LS принципиально отличается от ВВГнг(А)-LS?
Два ключевых отличия: материал жилы и материал изоляции. ПвКаВнг(А)-LS имеет алюминиевую жилу и изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE). ВВГнг(А)-LS, как правило, имеет медную жилу и изоляцию из ПВХ. Это дает ПвКаВнг преимущество в стоимости, весе и максимальной рабочей температуре (+90°C против +70°C), но проигрыш в удельном электрическом сопротивлении жилы (алюминий vs медь).
Можно ли прокладывать кабель ПвКаВнг(А)-LS 3х240 в земле без защиты?
Да, можно, но с оговорками. Кабель не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншее) должна осуществляться с защитой от механических повреждений. Согласно ПУЭ, на глубине 0,7-1,0 м кабель должен быть защищен сверху кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. Более надежным способом является прокладка в асбоцементных, ПНД или ПВХ трубах. Для прямого заглубления без защиты рекомендуется использовать бронированные марки, например, ПвБбШвнг(А)-LS.
Какой реальный длительно допустимый ток для этого кабеля в реальных условиях?
Цифры 365 А (в земле) и 352 А (в воздухе) – это базовые значения для идеальных условий. В реальном проекте необходимо применять поправочные коэффициенты (k1, k2, k3 и др. согласно ПУЭ Гл. 1.3). Например, если в одной траншее проложено 4 кабеля с расстоянием между ними 100 мм, температура земли +25°C, то коэффициент снижения составит примерно 0,8. Таким образом, допустимый ток будет: 365 А
Почему в маркировке указано «Ка», а не просто «А»?
Буква «К» в обозначении жилы по ГОСТ 31996-2012 указывает на форму жилы (круглая) и ее конструкцию для многопроволочных жил. «А» – материал (алюминий). Таким образом, «Ка» – это алюминиевая жила, многопроволочная, круглой формы. Однопроволочная алюминиевая жила обозначалась бы как «ож» (однопроволочная). Для сечений 240 мм² жилы всегда выполняются многопроволочными.
Допустима ли прокладка этого кабеля по фасаду здания?
Да, допустима. Кабель предназначен для прокладки в воздухе (открыто, на тросах, по конструкциям). При этом необходимо обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), так как ПВХ-пластикат оболочки может со временем деградировать под его воздействием. Рекомендуется прокладка в гофрированных трубах, коробах или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (обычно имеет черный цвет и специальные добавки).
В чем разница между исполнениями нг(А), нг(В), нг(С), нг(D)?
Эти категории определяют способность кабеля не распространять горение при групповой прокладке под воздействием пламени разной мощности:
Для большинства общественных и производственных зданий, согласно техническим регламентам (ФЗ-123), требуется применение кабелей как минимум категории нг(В), а часто – нг(А).
Можно ли соединять этот кабель с медным кабелем или оборудованием?
Да, можно, но строго через специальные переходные элементы, исключающие прямой контакт алюминия и меди. Это могут быть:
Прямой контакт приводит к образованию гальванической пары и быстрой электрохимической коррозии алюминия, увеличению переходного сопротивления, перегреву и разрушению соединения.
Заключение
Кабель ПвКаВнг(А)-LS 3х240 является современным, надежным и безопасным решением для построения силовых распределительных сетей низкого напряжения. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена, обеспечивающего высокие электрические и температурные характеристики, и исполнение «нг(А)-LS», гарантирующее пожаробезопасность при групповой прокладке. Оптимальное сочетание алюминиевой жилы (снижение веса и стоимости) и передовых изоляционных материалов делает его экономически выгодным выбором для широкого спектра проектов: от промышленных предприятий до объектов социальной инфраструктуры. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.