Кабель ПвКШвнг(А)-LS 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвКШвнг(А)-LS 300 мм² представляет собой силовой кабель большого сечения, предназначенный для стационарной прокладки в электроустановках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его ключевые свойства: Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ), К – контрольный кабель, Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, нг(А) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая требовательность), LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение.
Конструкция кабеля ПвКШвнг(А)-LS 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Основная жила сечением 300 мм² изготавливается из медной проволоки. Для данного сечения, согласно ГОСТ 22483, жила, как правило, имеет 5 или 6 класс гибкости (многопроволочная). Это обеспечивает кабелю достаточную гибкость для монтажа, несмотря на большое сечение. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежный долговременный контакт.
2. Изоляция токопроводящей жилы
Каждая основная силовая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Материал Пв (первичная изоляция) обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) повышает его термостойкость, стойкость к растрескиванию и деформациям под нагревом. Допустимая длительная температура эксплуатации жилы составляет +90°C, а в режиме перегрузки может достигать +130°C.
3. Изоляция контрольных жил
В конструкции кабеля, помимо силовых жил, присутствуют контрольные жилы меньшего сечения (как правило, 1.5, 2.5 или 4 мм²), предназначенные для цепей управления, сигнализации, измерения или защиты. Изоляция контрольных жил также выполняется из поливинилхлоридного пластиката или аналогичного материала.
4. Скрутка и поясная изоляция
Изолированные силовые и контрольные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков для придания конструкции округлой формы. Заполнение выполняется из негорючего материала. Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция – обмотка из полимерной пленки или экструдированный слой, который служит барьером и дополнительным изоляционным элементом.
5. Экран (при наличии)
Для кабелей на напряжение 1 кВ с изоляцией из СПЭ наличие экрана является стандартным требованием. Экран выполняется в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или их комбинации. Он служит для выравнивания электрического поля вокруг жилы, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при повреждении основной изоляции, отводя ток на землю.
6. Броня
Буква «К» в маркировке указывает на бронирование. Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция брони – защита кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях и т.д.
7. Защитный шланг (оболочка)
Наружная оболочка, обозначаемая «Шв», изготавливается из поливинилхлоридного пластиката. Ключевая особенность – использование специальных композиций ПВХ, отвечающих требованиям «нг(А)-LS». Эти материалы не поддерживают горение при групповой прокладке, а при воздействии пламени выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов). Это критически важно для прокладки в людных местах, метро, на объектах инфраструктуры.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66 / 1 кВ |
| Количество и сечение основных жил | В зависимости от исполнения: 1×300, 2×300, 3×300, 3×300+1×150, 4×300, 5×300 и др. |
| Количество и сечение контрольных жил | От 2 до 48 жил сечением 1.5 — 6 мм² (зависит от заказа) |
| Температура эксплуатации | От -50°C до +50°C (для ПВХ оболочки) | Допустимая температура нагрева жил | Длительно: +90°C. В режиме перегрузки: +130°C. В режиме КЗ (до 5 с): +250°C. |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей) |
| Строительная длина | Обычно не менее 150-200 м (может оговариваться с производителем) |
| Сопротивление изоляции | Не менее 5 МОм·км при температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение | 3.5 кВ в течение 5 минут (для кабелей на U=1 кВ) |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвКШвнг(А)-LS 300 мм² предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, коробах, галереях, эстакадах), тоннелях, шахтах, производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений, которые не может выдержать броня. Благодаря свойствам «нг(А)-LS» его рекомендуется применять:
- На объектах с массовым пребыванием людей (торговые центры, вокзалы, аэропорты, метрополитен).
- В детских, медицинских и образовательных учреждениях.
- На промышленных предприятиях с повышенной пожароопасностью.
- В атомной энергетике и на других ответственных объектах.
- В системах аварийного питания, противопожарных системах (дымоудаление, оповещение).
- АВБбШв 300 мм²: Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ, броня. Более дешевый, но менее гибкий, с худшими показателями по допустимому току и пожарной безопасности (не всегда соответствует «нг(А)-LS»).
- ПвБбШв 300 мм²: Медная жила, изоляция из СПЭ, броня, ПВХ оболочка. Ближайший аналог, но без контрольных жил. Используется только для передачи электроэнергии.
- ПвПг 300 мм²: Медная жила, изоляция из СПЭ, гидрозащитная оболочка из полиэтилена, броня. Предназначен для прокладки в земле и воде, но не имеет свойств «нг-LS» и контрольных жил.
- КГВВнг(А)-LS 300 мм²: Кабель с изоляцией и оболочкой из ПВХ, может быть гибким. Уступает по термостойкости (длительно +70°C) и диэлектрическим свойствам на повышенных частотах.
- Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, лебедок или транспортеров. Запрещено сбрасывать барабан с платформы или волочить кабель по земле.
- Изгиб: Радиус изгиба должен быть не менее 15 внешних диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции, экрана и брони.
- Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть трансформатором.
- Заземление: Бронеленты и экран (при наличии) подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и нормальной работы защит.
- Оконцевание: Для подключения к шинам распределительных устройств используются кабельные наконечники типа ТМЛ или ТШ, опрессовываемые гидравлическим прессом. Концы кабеля должны быть заделаны термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми муфтами для защиты от влаги и увлажнения изоляции.
Важно: При прокладке в земле необходимо обеспечить дополнительную защиту от коррозии (бронеленты оцинкованы, но при агрессивной среде требуется кабель с усиленным защитным шлангом, например, ПвКШп). Прокладка в воздухе возможна, но необходимо учитывать солнечное излучение – для открытых участков рекомендуется кабель с защитой от УФ-излучения.
Расчет электрических параметров для сечения 300 мм²
При проектировании сетей с использованием кабеля 300 мм² необходимо учитывать его электрические параметры.
| Параметр | Примерное значение (для меди, 90°C) | Примечание |
|---|---|---|
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~ 550 — 650 А | Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле, количество кабелей в пучке), температуры окружающей среды и типа изоляции. Точные значения берутся из ПУЭ гл. 1.3 или каталогов производителя. |
| Активное сопротивление жилы постоянному току (R0) при 20°C | ≤ 0.0601 Ом/км | Согласно ГОСТ 22483 для жилы 300 мм² 2 класса. |
| Индуктивное сопротивление (X0) | ~ 0.08 — 0.1 Ом/км | Зависит от расстояния между жилами и конструкции кабеля. |
| Емкостная проводимость | ~ 150 — 200 мкСм/км | Определяется типом изоляции (СПЭ имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, чем бумажная). |
| Ток короткого замыкания (Iкз) | До 45-50 кА (при t=1 с) | Рассчитывается по формуле с учетом сечения, времени отключения и начальной температуры жилы. |
Сравнение с аналогами
Кабель ПвКШвнг(А)-LS 300 мм² имеет ряд аналогов, отличающихся материалами изоляции и конструкцией.
Ключевое преимущество ПвКШвнг(А)-LS – комбинация высоких электрических характеристик СПЭ, механической защиты (броня), функциональности (наличие контрольных цепей) и высочайшего класса пожарной безопасности.
Монтаж и эксплуатация
Монтаж кабеля большого сечения требует специального оборудования и соблюдения правил.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от обычного ПВХ?
Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ, Пв) обладает значительно более высокой термостойкостью (длительно +90°C против +70°C у ПВХ), большей стойкостью к деформациям и растрескиванию, лучшими диэлектрическими характеристиками (ниже диэлектрические потери) и стойкостью к тепловым ударам. Это современный материал для кабелей среднего и высокого напряжения.
Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?
Категория «нг(А)» означает, что кабель при групповой прокладке (в пучке) не распространяет горение при испытании по наиболее строгой методике (категория А). Это гарантирует, что в случае возгорания одного кабеля огонь не перекинется на соседние, что критически важно для локализации пожара и обеспечения времени на эвакуацию.
Можно ли прокладывать ПвКШвнг(А)-LS в земле без дополнительной защиты?
Да, броня из стальных оцинкованных лент обеспечивает защиту от механических повреждений при прокладке в траншеях. Однако необходимо выполнить требования ПУЭ: укладка на песчаную подушку, защита сверху кирпичом или сигнальной лентой, отсутствие в трассе острых камней и мусора. В сильноагрессивных грунтах (высокое содержание солей, блуждающие токи) требуется дополнительная защита, например, кабель в оболочке из полиэтилена.
Как правильно выбрать сечение контрольных жил?
Сечение контрольных жил выбирается исходя из типа нагрузки: для цепей релейной защиты и управления обычно достаточно 1.5-2.5 мм² (по условию механической прочности), для цепей измерения тока/напряжения – 2.5-4 мм² (исходя из минимального падения напряжения и нагрузки трансформаторов), для питания маломощных приводов – 4-6 мм². Расчет ведется по допустимому току и потере напряжения.
Требуется ли для данного кабеля дублирование экрана и брони?
Нет, это разные элементы. Экран (если есть) служит для электрических целей (выравнивание поля, защита от помех). Броня – для механической защиты. В кабеле ПвКШвнг(А)-LS они могут присутствовать одновременно: экран находится под броней. Бронеленты заземляются для безопасности, экран – для обеспечения корректной работы оборудования и безопасности.
Каков срок службы такого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из СПЭ и оболочкой из ПВХ составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, режима работы (температура перегрузки, количество циклов), коррозионной активности среды и соблюдения правил монтажа.
В чем разница между ПвКШвнг(А)-LS и ПвКШвнг(А)-FR-LS?
Добавление индекса FR (Fire Resistance) означает, что кабель обладает дополнительным свойством – огнестойкостью. Он способен сохранять работоспособность в течение заданного времени (например, 60, 90 или 180 минут) при непосредственном воздействии пламени, что необходимо для питания критически важных систем эвакуации и пожаротушения во время пожара. Обычный «нг-LS» кабель на это не рассчитан.