Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвВГЭнг(А)-LS 4х50: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 представляет собой силовой кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена, в медной токопроводящей жилой, с броней из стальных оцинкованных лент, пониженной пожарной опасности и низким дымо- и газовыделением. Данная марка является современной, высокотехнологичной заменой устаревающим кабелям с бумажной и ПВХ-изоляцией (таким как АСБ, СБ, ВВГ) в сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката, В – броня из стальных оцинкованных лент, ГЭ – герметизация брони гидрофобным заполнителем, нг(А) – нераспространяющий горение по категории А (наибольшая масштабная пожарная нагрузка), LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение, 4х50 – четыре медные жилы сечением 50 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвВГЭнг(А)-LS 4х50

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Рассмотрим ее от центра к внешней оболочке.

• Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, многопроволочная (как правило, 5 или 6 класса гибкости по ГОСТ 22483), сечением 50 мм². Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к коррозии и механическую прочность.
• Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет эластичность и диэлектрические свойства полиэтилена, но приобретает стойкость к высоким температурам (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании). Он не размягчается и не стекает при перегрузках.
• Экран по жиле: Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Поясная изоляция: В трехжильных и четырехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил накладывается общий поясной экран, обычно из медной ленты или проволоки. Для кабеля 4х50 это, как правило, экран в виде медной ленты, наложенной спирально с перекрытием.
• Разделительный слой: Под броней располагается слой из ПВХ-лент или крепированной бумаги, предохраняющий внутренние элементы от повреждения стальной броней.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке.
• Герметизация (ГЭ): Пространство под броней заполняется гидрофобным (водоотталкивающим) заполнителем на основе битума или полимерных материалов. Это предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Оболочка имеет серый цвет, обладает стойкостью к ультрафиолету, маслам, агрессивным средам и обеспечивает выполнение требований «нг(А)-LS».

Основные технические характеристики и параметры

Кабель предназначен для работы в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц номинальным напряжением 6, 10 или 20 кВ. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке на барабане. Для кабеля 4х50 наиболее распространенным является напряжение 6-10 кВ.

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение жил	4 жилы, 50 мм² (3 фазы + нейтраль)
Материал жилы	Медь, многопроволочная
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (для сечений до 70 мм²)
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Срок службы	Не менее 30 лет

Токовые нагрузки и потери

Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) зависит от способа прокладки: в земле (траншее), в воздухе, в кабельных каналах. На значение также влияет температура грунта или воздуха, количество проложенных рядом кабелей и глубина заложения.

Таблица 2. Длительно допустимые токовые нагрузки для кабеля ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 (10 кВ) при температуре жилы +90°C

Способ прокладки	Ток нагрузки для одной цепи, А*	Условия прокладки
В земле (траншее)	215 А	Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, расстояние между кабелями в одной траншее 100 мм.
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	235 А	Температура воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации, горизонтальная прокладка на расстоянии одной наружной ширины кабеля.
В кабельном канале (блоке)	205 А	Прокладка в трубе или канале с учетом ухудшенных условий теплоотвода.

• Значения приведены ориентировочно по ПУЭ 7 изд. и типовым расчетам. Для конкретного проекта необходим точный расчет с учетом всех поправочных коэффициентов.

Область применения и назначение

Кабель ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его ключевые области применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка отходящих линий от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Электроснабжение объектов инфраструктуры: Питание насосных станций, котельных, вокзалов, аэропортов, больших торговых центров.
• Кабельные линии в городских сетях: Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам.
• Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: Метрополитен, атомные электростанции, шахты, торгово-развлекательные комплексы, многофункциональные высотные здания. Индексы «нг(А)» и «LS» являются обязательными для таких объектов согласно Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (ФЗ-123) и сводам правил (СП 6.13130.2021).
• Прокладка в грунтах с средней и высокой коррозионной активностью: Броня и герметизация обеспечивают защиту от блуждающих токов и почвенной коррозии.

Требования пожарной безопасности: нг(А) и LS

Данная маркировка указывает на соответствие кабеля самым строгим нормам в области пожарной безопасности для групповой прокладки.

• нг(А) – кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Это означает, что при испытании пучка кабелей общей мощностью 21 кВт (наибольшая пожарная нагрузка в условиях испытаний) горение не распространяется за пределы зоны воздействия пламени горелки. Это высший уровень испытаний.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. При горении и тлении кабель выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью. Это критически важно для эвакуации людей и работы пожарных в тоннелях, метро, зданиях с массовым пребыванием людей. Также материалы оболочки и изоляции имеют низкое содержание галогенов (хлора и др.), что уменьшает выделение коррозионно-активных и токсичных газов (HCl) при пожаре.

Прокладка и монтаж

Прокладка кабеля ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 должна осуществляться с соблюдением ПУЭ 7-го издания, СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства», а также инструкций завода-изготовителя.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне – песчаная подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней (200 мм), затем укладывается сигнальная лента или кирпич, после чего траншея засыпается полностью. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями напряжением до 1 кВ.
• Прокладка в воздухе: Допускается прокладка по фасадам зданий, по эстакадам, в туннелях. Необходимо учитывать провес и механические нагрузки (ветер, гололед). Крепление должно осуществляться с помощью хомутов, не повреждающих оболочку, с соблюдением радиуса изгиба.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (СТП, ССИ). Работа требует высокой квалификации персонала, так как включает зачистку изоляции, монтаж экрана, установку изоляционных элементов и герметизацию.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для 10 кВ – 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвВГЭнг(А)-LS от ВВГЭнг(А)-LS?

Основное отличие – в материале изоляции. У ВВГЭнг изоляция жил из ПВХ, что ограничивает его применение напряжением до 1 кВ и рабочей температурой до +70°C. Кабель ПвВГЭнг имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что позволяет работать в сетях 6, 10, 20 кВ при температуре до +90°C, обладая значительно лучшими диэлектрическими и термомеханическими свойствами.

Можно ли прокладывать данный кабель в помещении?

Да, и это одно из его основных назначений. Благодаря индексам «нг(А)» и «LS» он разрешен для групповой прокладки в кабельных помещениях, электрощитовых, тоннелях, этажных распределительных шкафах многоэтажных зданий, где требования пожарной безопасности максимально высоки.

Что означает буква «П» в начале маркировки? Раньше видел марку АПвВГЭнг.

Буква «П» обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена. Буква «А» в начале старой маркировки (АПвВГЭнг) обозначала материал жилы – алюминий. В современной маркировке по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 материал жилы – медь – не обозначается отдельной буквой, а алюминиевые жилы обозначаются буквой «А» в начале. Таким образом, ПвВГЭнг – всегда с медной жилой. АПвВГЭнг – с алюминиевой.

Обязательно ли делать контур заземления брони?

Да, бронепокрытие кабеля в соответствии с ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71) должно быть заземлено с двух сторон линии. Это необходимо для электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое) и для обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты, так как броня является частью экранирующей системы кабеля.

Как определить необходимое сечение 50 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку, метод прокладки) и проверяется по условиям срабатывания защиты при коротком замыкании (термическая стойкость) и по потере напряжения. Для питания трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ мощностью 1000-2500 кВА сечение 50 мм² на стороне 10 кВ является типовым.

Есть ли аналог данной марки у зарубежных производителей?

Да, международным аналогом является кабель с маркировкой, соответствующей стандарту МЭК (IEC) или HD (Гармонизированный документ ЕС), например: Cu/XLPE/PVC/SWA/PVC 0.6/1 kV или с указанием пожарных характеристик. Близким аналогом по конструкции и свойствам является кабель NXHCh 4×50 (европейская маркировка). При выборе аналога необходимо сверять не только конструкцию, но и номинальное напряжение, класс пожарной безопасности и метод испытаний.

Заключение

Кабель ПвВГЭнг(А)-LS 4х50 является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, предъявляющих высокие требования к пожарной безопасности и надежности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронезащиты, герметизации и материалов с низким дымо- и газовыделением, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности, инфраструктуры и гражданского строительства. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией гарантируют долгий срок службы и стабильность энергоснабжения.