Кабель силовой КАСЭТнг(А)-LS 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель КАСЭТнг(А)-LS представляет собой современную силовую кабельную продукцию, предназначенную для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения до 1000 В частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для групповой прокладки в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки: КАС – кабель силовой с алюминиевыми жилами, Э – изоляция и оболочка из сшитого полиэтина (СПЭ), Т – наличие несущего троса, нг(А) – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наивысшая требовательность), LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение.
Конструктивные особенности и материалы
Пятижильная конструкция кабеля КАСЭТнг(А)-LS 1 кВ является стандартной для систем электроснабжения с глухозаземленной нейтралью, требующих наличия проводника защитного заземления (PE) или совмещенного нулевого и защитного проводника (PEN). Конструкция включает следующие ключевые элементы:
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (Al) марки E-A8 или E-A9 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для больших сечений. Использование алюминия обеспечивает значительное снижение веса и стоимости кабеля по сравнению с медными аналогами.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Данный материал обеспечивает длительную рабочую температуру жилы до +90°C, стойкость к перегрузкам (кратковременно до +130°C) и высокие диэлектрические характеристики. Сшивка полимерных цепей повышает термостойкость и устойчивость к растрескиванию.
- Поясная изоляция: Обмотка из термопластичной пленки или экструдированный слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле и обеспечивает круглую форму сердечника.
- Нулевая жила (N) и жила заземления (PE): В пятижильных кабелях, как правило, три жилы являются фазными, одна – нулевой (синего цвета), одна – защитной заземляющей (желто-зеленого цвета). Нулевая и заземляющая жилы могут иметь уменьшенное сечение относительно фазных, что нормируется стандартами.
- Несущий трос: Ключевой элемент марки «Т». Представляет собой стальной оцинкованный трос (проволоку) или пучок проволок, интегрированный в конструкцию кабеля. Предназначен для восприятия механических нагрузок при подвесной прокладке на опорах, что исключает необходимость в отдельном несущем тросе или канате.
- Внешняя оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-пластикатнг LS). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Индексы «нг(А)-LS» означают, что материал оболочки не поддерживает горение при групповой прокладке и выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов (галогенов) при пожаре.
- Воздушные линии электропередачи (ВЛ): Благодаря встроенному несущему тросу, кабель предназначен для подвесной прокладки по стенам зданий, между опорами, в том числе на трассах с пересечением дорог, инженерных коммуникаций. Это основное и наиболее экономичное применение данной марки.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Промышленные предприятия: Для питания силового оборудования, распределительных щитов, главных питающих линий цехов.
- Объекты инфраструктуры: Вокзалы, аэропорты, торговые центры, многоэтажные здания – везде, где требуется групповая прокладка большого количества кабелей и необходимо обеспечить их низкую пожарную опасность.
- Экономичность: Использование алюминия и совмещение силовых жил с несущим тросом в одном изделии снижает капитальные затраты на сооружение ВЛ.
- Высокие пожаробезопасные характеристики: Соответствие высшей категории «нг(А)» и низкое дымогазовыделение (LS) позволяют прокладывать кабель в помещениях с массовым пребыванием людей без ограничения количества в пучке.
- Надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтина устойчива к термическим перегрузкам, влаге, обладает высокой стойкостью к трекингу и растрескиванию.
- Удобство монтажа: Отсутствие необходимости в отдельном несущем тросе и специальных зажимах для его крепления упрощает и ускоряет монтаж воздушных линий.
- Уменьшенный вес и габариты: По сравнению с кабелями в ПВХ изоляции аналогичного сечения, кабели с изоляцией из СПЭ имеют меньший наружный диаметр и вес, что облегчает транспортировку и прокладку.
- Отсутствие брони: Чувствительность к механическим повреждениям (удары, давление грунта), что ограничивает область применения только воздушными и закрытыми кабельными сооружениями.
- Чувствительность к ультрафиолету: ПВХ-оболочка может стареть под длительным воздействием прямых солнечных лучей. Для прокладки на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с оболочкой из светостабилизированного полиэтина (марка КАСЭТп).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции (ВВГнг(А)-LS), но, как правило, более низкая, чем у медных аналогов (КГВЭВнг(А)-LS).
- Радиус изгиба: Не должен быть менее 10 наружных диаметров кабеля при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах необходим предварительный подогрев или увеличение радиуса.
- Крепление на опорах: При подвесной прокладке крепление осуществляется с помощью специальных дистанционных или поддерживающих зажимов, рассчитанных на конкретное сечение и вес кабеля. Шаг крепления зависит от климатических условий и ожидаемых нагрузок (гололед, ветер).
- Соединение и оконцевание: Для соединения и ответвления алюминиевых жил должны использоваться специальные сжимы, гильзы и наконечники, предназначенные для работы с алюминием. Обязательна зачистка жил от оксидной пленки и применение токопроводящей пасты. Для изоляции соединений применяются термоусаживаемые муфты, соответствующие классу напряжения 1 кВ.
- Учет линейного расширения: При прокладке в закрытых помещениях на большие длины необходимо предусматривать компенсационные петли для нивелирования термических деформаций.
- Защита от УФ-излучения: При длительной открытой прокладке под прямыми солнечными лучами рекомендуется использовать защитные кожухи или выбирать кабель с оболочкой из светостабилизированного полиэтина.
Технические и эксплуатационные характеристики
Кабель КАСЭТнг(А)-LS соответствует требованиям ТУ 16.К71-310-2001 и другим межгосударственным стандартам. Его основные параметры сведены в таблицу.
Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля КАСЭТнг(А)-LS 5х… 1 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Температура при коротком замыкании | +250°C (максимальная продолжительность до 5 с) |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Стойкость к распространению горения | Категория А (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22). Горение не распространяется при групповой прокладке в пучках. |
| Критическая длина при испытании на нераспространение горения | 3.5 м (для категории А) |
| Кислородный индекс оболочки | Не менее 30% |
| Дымообразование | Пониженное. Светопроницаемость при дымовыделении (по ГОСТ Р МЭК 61034-2) – не менее 50%. |
| Коррозионная активность продуктов горения | Пониженная. Значение pH ≥ 4.3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм (по ГОСТ Р МЭК 60754-2). |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области и условия применения
Кабель КАСЭТнг(А)-LS 5-жильный 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных блоках), так как его конструкция не включает бронепокров. Для подземной прокладки следует выбирать бронированные марки, например, КАСБ или АСБ.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Сечения и допустимые токовые нагрузки
Выбор сечения кабеля осуществляется на основе расчета ожидаемой токовой нагрузки с учетом условий прокладки. Для пятижильных кабелей с алюминиевыми жилами действуют нормы, приведенные в ПУЭ 7-го издания. Ниже представлена таблица с ориентировочными данными по длительно допустимым токам нагрузки для кабеля КАСЭТнг(А)-LS 1 кВ при прокладке на воздухе (в одной трубе) при температуре окружающего воздуха +25°C и температуре жилы +90°C.
Таблица 2. Допустимые токовые нагрузки для кабеля КАСЭТнг(А)-LS 5-жильного 1 кВ
| Номинальное сечение жил, мм² | Допустимый длительный ток, А (для прокладки на воздухе) | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 5×4 | 29 | ~150 |
| 5×6 | 38 | ~190 |
| 5×10 | 52 | ~260 |
| 5×16 | 70 | ~350 |
| 5×25 | 95 | ~480 |
| 5×35 | 115 | ~600 |
| 5×50 | 145 | ~780 |
| 5×70 | 180 | ~1050 |
| 5×95 | 220 | ~1350 |
| 5×120 | 260 | ~1650 |
| 5×150 | 300 | ~2050 |
| 5×185 | 340 | ~2500 |
| 5×240 | 395 | ~3200 |
Важно: При групповой прокладке (более одного кабеля в пучке, в лотке, трубе) вводится понижающий коэффициент. Также необходима коррекция при температуре окружающей среды, отличной от +25°C. Окончательный расчет должен производиться проектной организацией в соответствии с действующими нормами.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля КАСЭТнг(А)-LS требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие КАСЭТнг(А)-LS от кабеля АВВГнг(А)-LS?
Ключевых отличий три. 1) Материал изоляции: У КАСЭТ – сшитый полиэтилен (XLPE), у АВВГ – ПВХ-пластикат. СПЭ имеет более высокие температурные характеристики (90°C против 70°C) и стойкость к перегрузкам. 2) Наличие троса: Буква «Т» в маркировке означает встроенный несущий трос, которого у АВВГ нет. 3) Гибкость конструкции: АВВГ, как правило, имеет более жесткую конструкцию с поясной изоляцией из ПВХ-лент, в то время как КАСЭТ часто имеет экструдированный поясной слой, что улучшает влагостойкость.
Можно ли прокладывать кабель КАСЭТнг(А)-LS в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется и не является штатным режимом эксплуатации. Конструкция кабеля не включает бронепокрова (стальные ленты или оцинкованные проволоки), защищающего от механических повреждений при давлении грунта, раскопках и т.д. Для подземной прокладки необходимо использовать его в качестве тягового в трубах (ПНД, асбоцементных) или блоках, либо выбирать бронированные марки, такие как КАСБ, АСБл, АПвБбШп.
Как расшифровать обозначение «нг(А)» и что такое категория А?
«нг» – нераспространение горения. Индекс «(А)» указывает на категорию испытаний по нераспространению горения. Категория А – наивысшая и самая строгая. Она означает, что кабель испытывается в условиях, имитирующих максимально жесткие реальные условия: в пучке прокладывается большое количество кабелей (до 7 метров горючей массы на 1 метр длины), и источник пламени имеет высокую мощность. Соответствие категории А гарантирует, что при групповой прокладке горение не распространится по кабельному пучку даже в случае интенсивного источника возгорания.
Каковы требования к монтажу кабеля при отрицательных температурах?
Согласно техническим условиям, монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах или если кабель хранился на холоде, его необходимо выдержать в теплом помещении (+15…+20°C) не менее 24 часов либо прогревать трансформатором или тепловыми пушками непосредственно перед прокладкой. Прогрев должен осуществляться равномерно, запрещается использовать открытый огонь. Несоблюдение этого правила приводит к растрескиванию изоляции и оболочки при изгибах.
Чем отличается жила «секторная» от «круглой» и какая используется в этом кабеле?
Секторная жила имеет форму сегмента круга (сектора), что позволяет плотнее скручивать жилы в сердечнике и уменьшать итоговый диаметр и вес кабеля. Круглая жила – традиционная цилиндрическая форма. В кабелях КАСЭТ на напряжения 1 кВ для сечений от 25 до 240 мм² обычно применяются однопроволочные секторные алюминиевые жилы, что оптимизирует конструкцию. Для сечений от 300 мм² и выше жилы, как правило, многопроволочные круглые.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Заявленный производителем срок службы кабеля КАСЭТнг(А)-LS составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия длительных перегрузок, корректности монтажа (особенно соединений и изгибов), агрессивности окружающей среды (химические пары, УФ-излучение), механических воздействий. Регулярный мониторинг состояния изоляции (например, измерение сопротивления) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Заключение
Кабель КАСЭТнг(А)-LS 5-жильный на напряжение 1 кВ является технически совершенным и экономически обоснованным решением для сооружения силовых линий, где требуется подвесная прокладка или групповая прокладка в условиях жестких требований пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы в изоляции из сшитого полиэтина, несущий трос и оболочку с низким дымогазовыделением, обеспечивает надежность, долговечность и безопасность эксплуатации. Правильный выбор сечения, учет условий прокладки и соблюдение норм монтажа являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.