Кабель силовой ПвКаВнг(А)-LS 1-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвКаВнг(А)-LS на напряжение 6 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы отвечают жестким требованиям по пожарной безопасности, надежности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Данный кабель является эволюционным развитием классических кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, предлагая существенные преимущества по электрическим и эксплуатационным характеристикам.

Расшифровка маркировки ПвКаВнг(А)-LS

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и отражает ключевые особенности его конструкции и свойств:

• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (П), выполненная по технологии пероксидной вулканизации (в).
• Ка – материал оболочки – компаунд поливинилхлоридный пониженной пожарной опасности.
• Внг(А) – исполнение кабеля в части показателей пожарной опасности: В – распространение горения, нг – нераспространяющий горение, (А) – категория по нераспространению горения при групповой прокладке (наивысшая).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 1-х жильный – кабель имеет одну токопроводящую жилу.
• 6 кВ – номинальное напряжение сети, для работы в которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвКаВнг(А)-LS является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, степень твердости – мягкая или полутвердая). Для сечений от 16 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы оболочки. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для малых сечений или многопроволочной для средних и больших сечений.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Представляет собой слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена, наложенный непосредственно на изоляцию. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена под воздействием высокой температуры и давления придает материалу уникальные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к термоциклированию.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Аналогичен экрану по жиле. Совместно с экраном по жиле создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты (чаще всего на основе полиэтилентерефталата). Обеспечивает контакт между экраном по изоляции и металлическим экраном.

6. Металлический экран

Выполняет две ключевые функции: защитную (замкнутый экран обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы и защищает от внешних электромагнитных воздействий) и функцию проводника тока утечки и тока короткого замыкания. В кабелях на 6 кВ обычно применяется экран в виде медных проволок, наложенных спирально, или комбинированный экран из медных проволок и медной ленты.

7. Оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПвХнг-LS). Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних элементов кабеля от повреждений, воздействия влаги, агрессивных сред, а также выполняет противопожарную функцию. Материал оболочки соответствует требованиям по нераспространению горения, пониженному дымо- и газовыделению.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 15 кВ в течение 10 минут после прокладки или 18 кВ в течение 5 минут на барабане.
• Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут.
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • в продолжительном режиме работы: +90°C
  • в режиме перегрузки: +130°C
  • в режиме короткого замыкания (до 5 сек): +250°C
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Пожарная безопасность

Кабель соответствует высшей категории «А» по нераспространению горения при групповой прокладке. Это означает, что при испытании пучка кабелей в вертикальной конфигурации горение не распространяется на верхнюю часть образца. Показатели дымо- и газовыделения (LS) регламентируются стандартами:
— Удельная оптическая плотность дыма (по ГОСТ Р МЭК 61034): не менее 50%.
— Коррозионная активность газов (по ГОСТ Р МЭК 60754-2): pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкС/мм (показатель низкой коррозионной активности).

Таблица 1. Примерный перечень сечений и массо-габаритные показатели (ориентировочно)

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм
16	22.5	800	24.5
25	24.5	1000	26.5
35	26.5	1200	28.5
50	29.0	1500	31.0
70	32.0	1900	34.0
95	35.0	2400	37.0
120	38.0	2900	40.0
150	41.0	3500	43.0
185	44.5	4200	46.5
240	49.5	5300	51.5

Примечание: Фактические значения могут отличаться в зависимости от конкретного производителя и конструктивных особенностей (типа металлического экрана).

Область применения

Кабель ПвКаВнг(А)-LS 1х жильный 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 6 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий (питание мощных электродвигателей, печей, трансформаторов собственных нужд).
• Системы электроснабжения объектов нефтегазовой и химической промышленности.
• Кабельные линии в зданиях и сооружениях, включая атомные электростанции (АЭС), при условии соответствия дополнительным отраслевым нормам.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), а также в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, плитах, лотках).

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, а также в блоках, заполненных водой.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, ЦАСБл):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет увеличить пропускную способность.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет стекания пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
• Простота монтажа и оконцевания, меньшая трудоемкость разделки.
• Высокая стойкость к термоциклированию.
• Повышенная пожарная безопасность (нг-LS).

Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляции на среднее напряжение:

• Более высокие температурные и электрические характеристики.
• Меньшие диэлектрические потери.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с бумажно-пропитанными кабелями.
• Чувствительность к механическим повреждениям изоляции (требуется аккуратность при монтаже).
• Необходимость применения специальных аксессуаров (муфт, концевых заделок) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Особенности монтажа и эксплуатации

При прокладке и эксплуатации кабеля ПвКаВнг(А)-LS необходимо руководствоваться ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85, а также инструкциями производителя кабеля и аксессуаров.

• Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (в помещениях, по эстакадам), в кабельных сооружениях, в земле (с защитой). При температуре ниже -15°C требуется предварительный подогрев. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров.
• Заземление: Металлические экраны одножильных кабелей на напряжение 6 кВ в обязательном порядке должны быть заземлены с двух концов. Это необходимо для снятия индуцированного напряжения и обеспечения нормального режима работы. При большой длине линии может потребоваться поперечное соединение экранов (cross-bonding) для снижения потерь.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт – соединительных и концевых, рассчитанных на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена. Технология монтажа включает ступенчатую разделку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, монтаж заземления экрана.
• Допустимые токовые нагрузки: Определяются по ПУЭ Глава 1.3 (таблицы 1.3.16-1.3.29) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих кабелей в пучке.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвКаВнг(А)-LS и АПвПуВнг(А)-LS?

Марка АПвПуВнг(А)-LS обозначает кабель с алюминиевой жилой (первая буква «А»), изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), с защитным шлангом из полиэтилена (Пу) и оболочкой из ПВХнг-LS. Основное отличие – материал жилы (алюминий вместо меди) и наличие дополнительного защитного шланга, что часто позволяет применять его для прокладки в земле без дополнительных труб. Кабель ПвКаВнг(А)-LS с медной жилой и без шланга чаще применяется для внутренней прокладки, в помещениях, тоннелях.

Почему экран одножильного кабеля 6 кВ нужно заземлять с двух концов?

В одножильном кабеле при протекании переменного тока вокруг жилы возникает переменное магнитное поле. Оно наводит в металлическом экране (замкнутом контуре) ЭДС, которая может достигать опасных для персонала значений и приводить к перегреву и повреждению оболочки. Двухстороннее заземление экрана создает путь для циркулирующих токов, снимая это напряжение, но при этом вызывает дополнительные потери. Для длинных линий применяют специальные схемы заземления (разбиение на секции с изолирующими муфтами и поперечным соединением экранов) для минимизации потерь.

Можно ли использовать этот кабель для ремонта участка линии, выполненной бумажным кабелем?

Да, можно. При этом необходимо использовать соответствующие переходные муфты, предназначенные для соединения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и бумажно-пропитанной изоляции. Важно также согласовать допустимые токовые нагрузки для участка линии с разными типами изоляции.

Что означает категория «(А)» в маркировке и почему она важна?

Категория (А) – это наивысшая категория кабеля по нераспространению горения при групповой прокладке. Она подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-24. Кабель категории «А» гарантирует, что при прокладке в пучке (конфигурация, моделирующая реальные кабельные трассы) горение не будет распространяться по пучку. Это критически важно для объектов с высокой плотностью кабельного хозяйства (электростанции, метро, высотные здания), так как позволяет локализовать очаг возгорания.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвКаВнг(А)-LS, заявленный производителями и регламентированный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от условий эксплуатации (температурные режимы, перегрузки, механические воздействия, коррозионная активность среды) и качества монтажа.

Заключение

Кабель ПвКаВнг(А)-LS 1-х жильный на 6 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных и безопасных кабельных линий среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая электрическая прочность, температурная стойкость, соответствие строгим нормам пожарной безопасности (категория А, LS) – делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности и инфраструктуры. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, заземления и монтажа аксессуаров являются обязательными условиями для реализации всего ресурса данного кабеля и обеспечения бесперебойного электроснабжения.