Кабель ПвКВнг(А)-LS 1-х жильный 10 кВ

Кабель ПвКВнг(А)-LS 1-х жильный 10 кВ: полный технический анализ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвКВнг(А)-LS на напряжение 10 кВ представляет собой современное, высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля сочетает в себе преимущества сшитой полиэтиленовой изоляции с повышенными требованиями к пожарной безопасности, что делает его предпочтительным выбором для прокладки в зданиях, сооружениях, коллекторах, туннелях и на промышленных предприятиях, где присутствуют повышенные риски возгорания и требуется ограничение распространения пламени и дымообразования.

Расшифровка маркировки кабеля ПвКВнг(А)-LS

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности) и техническими условиями на конкретное изделие. Каждая буква и индекс несут строгую техническую информацию:

П — изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
в — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
КВ — контрольный кабель (в данной интерпретации — кабель с медными жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена, но для силовых кабелей 6-35 кВ часто используется обозначение, указывающее на конструкцию: «К» — контрольный, однако в контексте ПвКВнг это исторически сложившееся обозначение кабеля с медной жилой и изоляцией из сшитого полиэтилена для напряжения 6-35 кВ). Более точным аналогом является общепринятое обозначение ПвП (жила медная, изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из полимерной композиции, не распространяющей горение). В данном случае ПвКВнг следует рассматривать как конкретное исполнение с ПВХ оболочкой.
нг(А) — исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожаробезопасность). Это означает, что при испытании пучка кабелей в вертикальной конфигурации горение не распространяется на верхнюю часть, а суммарная повреждаемая длина не превышает установленных норм.
LS (Low Smoke) — пониженное дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляционные материалы при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов (галогенов).
1-х жильный — кабель имеет одну токопроводящую жилу.
10 кВ — номинальное напряжение 10000 Вольт (междуфазное для трехфазной сети).

Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный силовой кабель на 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, не распространяющий горение при групповой прокладке (категория А) и с пониженным дымо- и газовыделением.

Конструкция кабеля ПвКВнг(А)-LS 1х жильный 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную электротехническую и защитную функцию.

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений, как правило, от 50 мм² и выше, жила может быть секторной или сегментной формы для более компактного расположения в трехфазных пучках. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для малых сечений или многопроволочной для обеспечения гибкости на больших сечениях.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы экструзионным методом в виде слоя из токопроводящего сшитого полиэтилена или полимерной композиции на основе сажи. Его назначение — выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов (коронного разряда).
3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (10 кВ) и рассчитывается для обеспечения длительной электрической прочности. Сшивка молекул полиэтилена (образование поперечных связей) радиационным, пероксидным или силанольным методом резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме перегрузки или короткого замыкания) по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную конструкцию, внутри которой заключено электрическое поле. Это обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
5. Поясная изоляция. Слой из электропроводящего материала (чаще всего — полупроводящая лента или экструдированный слой), наложенный поверх экрана по изоляции. Служит для выравнивания потенциалов по окружности кабеля и обеспечения надежного контакта с металлическим экраном.
6. Металлический экран. Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющего проводника для токов утечки и, главное, для пропускания тока однофазного короткого замыкания на землю. Для одножильных кабелей это критически важный элемент.
7. Оболочка. Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести и с низким дымо- и газовыделением (нг(А)-LS). Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних слоев от повреждений, воздействия влаги, агрессивных сред, а также выполняет функцию изоляции металлического экрана. Цвет оболочки, как правило, черный или оранжевый (для повышенной видимости).

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель предназначен для эксплуатации в электрических установках на номинальное переменное напряжение 10000 В частотой 50 Гц. Ниже приведены ключевые параметры.

Таблица 1. Условия прокладки и эксплуатации

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	6/10 кВ (12 кВ)
Допустимая длительная температура нагрева жилы	+90°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)
Допустимая температура при коротком замыкании	+250°C (максимальная продолжительность 5 с)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для помещений, тоннелей, каналов, при отсутствии растягивающих усилий)

Таблица 2. Примерный диапазон сечений и массо-габаритные показатели

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)
50	32-35	1800-2100
95	38-42	2700-3200
150	44-48	3800-4400
240	52-56	5600-6400
400	65-70	8500-9500

Примечание: Точные значения зависят от конкретного производителя и должны быть указаны в технической документации (ТУ) на изделие.

Преимущества и недостатки кабеля ПвКВнг(А)-LS

Преимущества:

Высокие пожаробезопасные характеристики: Соответствие категории «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку в пучках без риска распространения пламени. Индекс «LS» минимизирует задымление и выделение коррозионных газов (HCl), что критически важно для эвакуации людей и сохранности электронного оборудования.
Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и влаге. Диэлектрические потери в такой изоляции минимальны.
Высокая допустимая температура: Длительный режим +90°C и возможность перегрузки до +130°C позволяют более гибко использовать пропускную способность кабеля.
Удобство монтажа и эксплуатации: По сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ), кабель ПвКВнг не имеет ограничений по перепаду уровней и не требует сложных концевых муфт с фарфоровыми изоляторами.
Отсутствие необходимости в масляном хозяйстве: В отличие от маслонаполненных кабелей, данный тип не требует систем подпитки маслом и контроля давления.

Недостатки и особенности:

Чувствительность к механическим повреждениям: Полиэтиленовая изоляция может быть повреждена при нарушении технологии прокладки (резкие изгибы, удары, надавливание острыми предметами). Требуется аккуратность при монтаже.
Требовательность к качеству монтажа муфт: Установка соединительных и концевых муфт требует высокой квалификации персонала и абсолютной чистоты при заделке для обеспечения адгезии и отсутствия частичных разрядов.
Наличие водных деревьев: Хотя современные материалы (сшитый полиэтилен с добавками) обладают повышенной стойкостью, при длительном контакте с влагой в условиях электрического поля возможно образование «водных деревьев» — микротрещин, заполненных водой, что в перспективе может снизить электрическую прочность.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или резины на низкое напряжение, но сопоставима или ниже стоимости традиционных СБ-кабелей на 10 кВ.

Области применения кабеля ПвКВнг(А)-LS 1х10 кВ

Кабель нашел широкое применение в проектах, где сочетаются требования к среднему напряжению и пожарной безопасности:

Вводы и распределительные сети внутри зданий (бизнес-центры, больницы, торговые комплексы, спортивные сооружения, метрополитен).
Промышленные предприятия, особенно химические, нефтеперерабатывающие, горнодобывающие, где присутствуют взрыво- и пожароопасные зоны.
Кабельные линии в коллекторах, туннелях и на эстакадах при групповой прокладке.
Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на напряжение 6/10 кВ.
Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (при прокладке в кабельных каналах и лотках).

Важное замечание: для прокладки в земле (траншеях) данный кабель не рекомендуется, так как ПВХ оболочка ng(A)-LS не предназначена для длительного контакта с грунтовыми водами и агрессивными почвами, а также не имеет броневой защиты от механических воздействий. Для подземной прокладки следует выбирать кабели в бронепокрове, например, ПвБШвнг(А)-LS.

Особенности монтажа и заземления одножильных кабелей 10 кВ

При работе с одножильными кабелями среднего напряжения необходимо учитывать два ключевых физических явления:

Наведение напряжения на металлический экран. Протекающий по жиле переменный ток создает вокруг нее электромагнитное поле, которое наводит ЭДС в металлическом экране. Если экран заземлен только в одной точке, вдоль его длины будет присутствовать опасное напряжение.
Циркуляция токов в экране. Если экран заземлен с двух или более сторон, наведенная ЭДС вызывает циркуляцию токов по экрану. Эти токи приводят к дополнительным потерям мощности и нагреву кабеля, снижая его пропускную способность.

Существует три основные схемы заземления экранов одножильных кабелей:

Заземление с одной стороны. Экран заземляется только в одной точке, обычно на конце кабеля. Это исключает циркуляцию токов, но приводит к появлению напряжения на незаземленном конце, что требует установки ограничителей напряжения (ОПН) или защитных устройств. Применяется для коротких линий.
Перекрестное заземление (транспозиция). Используется для трехфазных линий, состоящих из трех одножильных кабелей. Экран каждого кабеля разбивается на три секции и заземляется по специальной схеме с перекрестным соединением, что позволяет скомпенсировать магнитные поля и минимизировать циркулирующие токи. Сложна в монтаже и обслуживании.
Заземление с двух или более сторон. Наиболее распространенная схема для линий средней длины. Приводит к циркуляции токов, но обеспечивает нулевой потенциал экрана в любой точке. Для снижения величины циркулирующих токов применяют так называемое «смежное» заземление, когда экраны кабелей в трехфазной линии соединяются и заземляются только в одной точке на каждом конце трассы, но не перекрещиваются.

Выбор схемы заземления является ответственной инженерной задачей и должен производиться на основе расчета с учетом длины линии, тока нагрузки, способа прокладки и требований безопасности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвКВнг(А)-LS и ПвПнг(А)-LS?

Основное различие — в материале наружной оболочки. У кабеля ПвКВнг(А)-LS оболочка из ПВХ пластиката. У кабеля ПвПнг(А)-LS оболочка из полимерной композиции на основе полиэтилена (PE) или полиолефинов, не содержащих галогенов. Кабель ПвПнг(А)-LS часто обозначается как «безгалогенный» (HF, Halogen Free) и при пожаре выделяет еще меньше дыма и не выделяет коррозионных хлористых газов, но может быть менее стойким к маслу и УФ-излучению. ПвКВнг(А)-LS — более распространенное и, как правило, более экономичное решение для большинства объектов внутри помещений.

Можно ли прокладывать кабель ПвКВнг(А)-LS в земле (траншее)?

Нет, не рекомендуется и, как правило, запрещено проектной документацией. Данный кабель не имеет бронепокрова (стальной ленты или проволоки) для защиты от механических повреждений при подвижках грунта, раскопках и т.д. Его ПВХ оболочка не обладает достаточной стойкостью к длительному воздействию грунтовой влаги и агрессивных сред. Для прокладки в земле необходимо применять кабели в бронепокрове, например, ПвБШвнг(А)-LS (броня из стальных оцинкованных лент) или ПвКШвнг(А)-LS (броня из круглой стальной оцинкованной проволоки).

Как правильно выбрать сечение жилы для данного кабеля?

Выбор сечения производится на основе расчета по следующим критериям, в порядке приоритета:

По допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3). Учитывается способ прокладки (в воздухе, в лотке, пучком), температура окружающей среды, количество работающих кабелей в пучке.
По потере напряжения (для протяженных линий).
По термической стойкости к токам короткого замыкания.
По экономической плотности тока (для линий промышленных предприятий с большим числом часов использования максимума нагрузки).

Для предварительной оценки можно пользоваться таблицами ПУЭ или каталогами производителей, где указаны длительно допустимые токи для различных условий прокладки.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель использовать специальный инструмент?

Да, абсолютно. Монтаж термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена требует профессионального набора инструментов: кабельный нож для кольцевых и продольных надрезов, стриппер для снятия полупроводящих слоев, специализированные очистители, абразивные материалы для зачистки изоляции, строительный фен для термоусадки (с регулятором температуры), динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений. Качество монтажа муфты напрямую влияет на надежность всей кабельной линии.

Что означает индекс (А) в маркировке «нг(А)» и чем он отличается от «нг(В)», «нг(С)» и т.д.?

Индекс (А), (В), (С), (D) обозначает категорию испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Категория А — наиболее строгая. Испытание проводится на вертикальном пучке кабелей общей высотой 3,5 м. Для категории А горение не должно распространяться на верхнюю часть пучка при подведении мощности пламени 20,5 кВт в течение 40 минут. Для категорий В, С, D мощность пламени и/или продолжительность испытания меньше. Таким образом, кабель «нг(А)» можно применять в самых ответственных объектах с высокой плотностью прокладки кабелей.

Какой документ является основным для подтверждения характеристик кабеля ПвКВнг(А)-LS?

Основным документом являются Технические условия (ТУ) конкретного завода-изготовителя, разработанные на основе ГОСТ 31565-2012 (пожарная безопасность), ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 6-35 кВ) или иных актуальных стандартов. Обязательным является наличие Сертификата соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования») и/или ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость». Также на партию кабеля должен предоставляться Паспорт качества с результатами типовых испытаний.

Кабель ПвКВнг(А)-LS 1-х жильный 10 кВ