30лс41нж
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена 30лс41нж: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель марки 30лс41нж представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и алюминиевыми жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: «30» – номинальное напряжение 35 кВ, «л» – алюминиевая жила, «с» – изоляция из сшитого полиэтилена, «41» – обозначение, включающее в себя броню из двух стальных оцинкованных лент и наружный защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, «нж» – нулевая жила уменьшенного сечения (при наличии).
Конструкция кабеля 30лс41нж
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ) круглой формы. Сечения жил соответствуют стандартному ряду от 50 до 800 мм². Жилы могут быть однопроволочными (сечения 50-240 мм²) или многопроволочными (сечения 120-800 мм²). В четырехжильных кабелях сечение нулевой жилы (обозначение «нж») является уменьшенным.
- Экран по жиле: Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Он необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
- Изоляция: Основной изолирующий слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным ПЭ. Номинальная толщина изоляции строго нормирована и зависит от сечения жилы и номинального напряжения.
- Экран по изоляции: Полупроводящий экран, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
- Поясная изоляция: Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, наложенный поверх экрана по изоляции.
- Медная экранирующая проволока: Навивается поверх поясной изоляции в виде спирали. Предназначена для выравнивания потенциала, обеспечения стекания токов утечки и кратковременного пропускания токов короткого замыкания. Сечение и шаг навивки нормированы.
- Заполнение: Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из поливинилхлоридного пластиката или аналогичного материала для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Разделительный слой: Обмотка из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, наложенная поверх скрученных жил и заполнения для защиты от повреждения при наложении брони.
- Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
- Наружный защитный шланг (оболочка): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней изоляции. Имеет характерную черную окраску.
- Питающие и распределительные линии напряжением 35 кВ в городских и промышленных электросетях.
- Вводы на подстанции и распределительные устройства.
- Прокладка к мощным энергопотребителям (насосные станции, заводы, крупные коммерческие объекты).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий.
- Преимущества:
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для бумажно-масляной), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие масла исключает риск утечек, упрощает монтаж и обслуживание, позволяет прокладывать на вертикальных участках без ограничений.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Более высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам.
- Простота монтажа муфт и концевых заделок благодаря жесткой и стабильной изоляции.
- Меньшая трудоемкость обслуживания (не требуется контроль уровня масла).
- Недостатки:
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям (задирам, надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом частичных разрядов.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.
- Требовательность к качеству монтажа соединительной арматуры: необходима идеальная зачистка и обработка изоляции.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе должно быть ограничено по времени, кабель должен быть защищен от прямых солнечных лучей.
- Прокладка: При прокладке в траншее необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 35 кВ должно быть не менее 100 мм. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. При прокладке по конструкциям необходимо надежное крепление с учетом допустимого радиуса изгиба.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, заземление экранов и герметизацию.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением. Для кабелей на 35 кВ испытательное напряжение составляет 84 кВ (2.4U0) в течение 15 минут. Обязательно проводится измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля 30лс41нж регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 и других стандартов.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6/35 |
| Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ | 40,5 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил, мм² | 3×50, 3×70, 3×95, 3×120, 3×150, 3×185, 3×240, 3×300, 3×400, 3×500, 3×630, 3×800; 4×50, 4×70, 4×95, 4×120, 4×150, 4×185, 4×240 (с нулевой жилой уменьшенного сечения) |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек), °C | +250 |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C | +130 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 3×120 | — | 280 |
| 3×150 | — | 320 |
| 3×185 | — | 360 |
| 3×240 | — | 425 |
| 3×300 | — | 490 |
Примечание: Конкретные значения токовых нагрузок зависят от условий прокладки (в земле, в воздухе, количество кабелей в траншее, температура грунта), глубины прокладки и должны уточняться по актуальным ПУЭ и расчетным таблицам.
Область применения и условия прокладки
Кабель 30лс41нж предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках или трубах, заполненных водой, а также по трассам с значительной разницей уровней (вертикальных участках), где может возникнуть стекание подплывной массы изоляции (явление миграции). Для таких условий применяются кабели с водостойкой изоляцией или иной конструкцией.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с бумажно-масляной изоляцией)
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, к которым относится 30лс41нж, практически полностью вытеснили кабели с бумажно-масляной изоляцией (например, СКл) в новом строительстве и модернизации сетей 6-35 кВ.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля 30лс41нж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля 30лс41нж от 30лс41в?
Основное отличие заключается в материале внешней оболочки. У кабеля 30лс41нж наружный защитный шланг выполнен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), что отражено в маркировке отсутствием дополнительной буквы. У кабеля 30лс41в шланг выполнен из вулканизированного полиэтилена (обозначение «в»). Полиэтиленовый шланг обладает лучшими механическими и диэлектрическими характеристиками, повышенной стойкостью к агрессивным средам и солнечному излучению, что делает кабель 30лс41в более предпочтительным для прокладки в сложных условиях, включая открытые эстакады.
Можно ли прокладывать кабель 30лс41нж в земле с высокой коррозионной активностью?
Да, можно, так как броня из оцинкованных стальных лент и наружная ПВХ оболочка обеспечивают достаточную защиту от электрохимической коррозии. Однако в условиях особо агрессивных грунтов (с высоким содержанием солей, щелочей, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита, например, прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах, а также применение катодной защиты.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля 30лс41нж?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно ПУЭ гл. 1.3. Сначала определяется рабочий ток линии с учетом перспективы развития, затем по таблицам ПУЭ для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, проложенных в земле или воздухе, выбирается сечение, обеспечивающее протекание этого тока без перегрева. Далее выполняется проверка выбранного сечения на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания.
Требуется ли заземление брони и экранов кабеля 30лс41нж?
Да, это обязательное требование безопасности и правильной работы сети. Медные экранирующие проволоки (экран) и стальная броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижает напряжение прикосновения), создает путь для токов короткого замыкания и способствует нормальной работе устройств релейной защиты.
Что означает буква «нж» в маркировке и когда применяется четырехжильный кабель?
Буквы «нж» означают, что в четырехжильном кабеле нулевая (нейтральная) жила имеет уменьшенное сечение по сравнению с фазными. Например, в кабеле 4×185/95 сечение фазных жил составляет 185 мм², а нулевой – 95 мм². Такие кабели применяются в четырехпроводных сетях 35 кВ с глухозаземленной нейтралью, где требуется проведение нулевого рабочего проводника. В трехфазных сетях с изолированной нейтралью применяются трехжильные кабели.
Каков гарантийный срок на кабель 30лс41нж?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом общий расчетный срок службы качественного кабеля, при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации, превышает 30 лет.