Кабель ПвВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм

Кабель ПвВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А)-LS на напряжение 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля сочетает в себе высокие электрические характеристики, механическую прочность и повышенные требования к пожарной безопасности, что делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов.

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм²

• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтина (полиэтилен вулканизированный).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(А) – исполнение с пониженной горючестью по категории А. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке, что подтверждается испытаниями по самым строгим критериям.
• LS (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение. При пожаре выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов.
• 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (междуфазное).
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Сечение: 240 мм².
• Форма: Круглая, уплотненная (сегментная или секторная в многожильных кабелях). Для одножильных исполнений, как правило, круглая.
• Количество жил: Кабель может быть выполнен в одно-, двух-, трех- или четырехжильном исполнении. Наиболее распространены трехжильные кабели для трехфазных сетей.

2. Экранирование жилы (пофазное)

• Экран жилы представляет собой слой электропроводящего сшитого полиэтина или электропроводящей ленты, поверх которого наложен экран в виде медной ленты или проволочных спиралей. Назначение – выравнивание электрического поля вокруг изолированной жилы и предотвращение поверхностных разрядов.

3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ обычно 4,5-5,0 мм). Основные преимущества: высокая диэлектрическая прочность, стойкость к термическим перегрузкам (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме, до +250°C при КЗ), отличные механические свойства и стойкость к влаге.

4. Поясная изоляция

• Выполняется из экструдированного полупроводящего материала и служит для выравнивания электрического поля в пространстве между изолированными жилами и общим экраном.

5. Общий экран (заземляющий)

• Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов утечки или замыкания на землю.

6. Разделительный слой

• Как правило, выполнен из ленты или ПЭТ-пленки, наложенной поверх общего экрана для защиты его от контакта с оболочкой.

7. Оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (нг-LS). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней. Обеспечивает механическую и химическую защиту, а также выполняет противопожарные функции.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики (для кабеля 10 кВ, 240 мм², на основе типовых ТУ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	8,7/10 (12) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	25 кВ (на 10 мин.)	Для готового кабеля после изготовления
Испытательное постоянное напряжение	37 кВ (на 15 мин.)	Для приемо-сдаточных испытаний на объекте
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ	+250°C	Продолжительность до 5 сек.
Температура монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C	При более низких температурах требуется подогрев
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x Dнар.	Где Dнар. – наружный диаметр кабеля
Сопротивление изоляции	Не менее 1000 МОм·км	При температуре +20°C
Активное сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0,0754 Ом/км	Для медной жилы 240 мм²
Индуктивное сопротивление	~0,1 Ом/км	Зависит от конструкции и расстояния между жилами
Емкостное сопротивление	~0,15-0,2 мкФ/км	Зависит от толщины изоляции

Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ 31565 и ГОСТ 53315)

Критерий	Характеристика	Испытания по
Распространение горения	Категория А (не распространяет горение при групповой прокладке)	ГОСТ IEC 60332-3-24
Кислородный индекс	Не менее 30%	ГОСТ 12176
Коррозийная активность продуктов горения (pH, проводимость)	pH ≥ 4,3; проводимость ≤ 10 мкС/мм	ГОСТ 12176
Дымообразование	Светопропускание не менее 50% (низкое дымовыделение)	ГОСТ IEC 61034-2
Выделение токсичных газов (индекс токсичности)	Более 40 (малотоксичный)	ГОСТ Р МЭК 60754-2

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, кабельные каналы, этажи, двойные полы, галереи. Исполнение «нг(А)-LS» является обязательным для групповой прокладки в таких сооружениях.
• Прокладка в помещениях: В том числе в производственных цехах, на электростанциях и подстанциях, в ЦОД, административных и общественных зданиях повышенной этажности, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в блоках и по эстакадам.
• Прокладка в земле (траншеях): Допускается, но требует дополнительной защиты от механических повреждений (бронированный кабель, например, ПвБШвнг(А)-LS, или укладка в трубы/лотки). Стандартный ПвВнг(А)-LS не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле не рекомендуется без дополнительных мер.

Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах, а также для подвижного монтажа.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие противопожарные свойства: Сочетание нераспространения горения при групповой прокладке (нг(А)) и низкого дымо- и газовыделения (LS) критически важно для безопасности людей и оборудования при возникновении пожара.
• Надежная изоляция из сшитого полиэтина: Высокая стойкость к термическим перегрузкам, влаге, трекингу и старению по сравнению с традиционной бумажно-пропитанной изоляцией (кабели марки АСБл и др.).
• Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Удобство монтажа и соединения: Более простые технологии монтажа муфт и концевых заделок благодаря свойствам XLPE.
• Допустимость работы при высокой температуре окружающей среды: Длительно допустимая температура жилы +90°C.

Недостатки / Ограничения:

• Отсутствие брони: Марка ПвВнг(А)-LS не имеет защитных покровов (брони), что ограничивает области ее применения без дополнительной механической защиты (трубы, лотки).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и чрезмерных изгибов, которые могут повредить изоляцию или экран.
• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями на напряжение до 1 кВ или кабелями с бумажной изоляцией старых типов, однако эксплуатационные преимущества и долгий срок службы (более 30 лет) компенсируют первоначальные вложения.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений для предотвращения пробоя.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка должна производиться с соблюдением минимально допустимого радиуса изгиба (как правило, 15 наружных диаметров кабеля).
• При прокладке в одной трассе с кабелями других напряжений должны соблюдаться требования ПУЭ (разделение расстояниями, перегородками).
• Крепление кабеля должно осуществляться с помощью негорючих хомутов или клиц, не повреждающих оболочку.
• При вводе в оборудование необходимо использовать концевые заделки (муфты), соответствующие классу напряжения 10 кВ и типу изоляции кабеля.
• Обязательным этапом перед включением под напряжение являются приемо-сдаточные высоковольтные испытания постоянным напряжением.
• При эксплуатации необходимо проводить плановые тепловизионные обследования соединений и измерение частичных разрядов в диагностических целях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвВнг(А)-LS от ПвПнг(А)-LS?

Буква «П» в маркировке ПвПнг(А)-LS обозначает, что внешняя оболочка кабеля выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов (обычно полиолефины). Такие кабели обозначаются как «безгалогенные» (HF). Они обладают еще более низкой коррозионной активностью и дымовыделением при пожаре по сравнению с LS-оболочками на основе ПВХ. Кабели HF применяются в особо ответственных объектах с массовым пребыванием людей: метро, аэропорты, больницы, детские учреждения.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-LS 10 кВ в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле кабеля в оболочке из ПВХ-пластиката без бронепокрова не рекомендуется и противоречит нормам ПУЭ (п. 2.3.37-2.3.109). Для прокладки в земле необходимо использовать кабели с защитой от механических повреждений – бронированные, например, ПвБШвнг(А)-LS (броня из стальных оцинкованных лент) или ПвПБбШпнг(А)-LS (броня из стальных оцинкованных проволок). Альтернативой является прокладка небронированного кабеля в трубах (ПНД, асбоцементных) или блоках, что обеспечивает механическую защиту и возможность замены без вскрытия грунта.

Какой ток длительно допустимой нагрузки для данного кабеля?

Допустимый длительный ток зависит от множества факторов: способа прокладки (в воздухе, в земле, в трубе, количество кабелей в пучке), температуры окружающей среды, глубины заложения в землю, удельного теплового сопротивления грунта. Для ориентировочной оценки можно использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3). Например, для трехжильного кабеля 10 кВ с сечением 240 мм², проложенного в воздухе (в туннеле) при температуре воздуха +25°C, допустимый ток составляет примерно 355 А. При прокладке в земле (в трубе) в нормальных грунтовых условиях – около 390 А. Для точного расчета необходимо выполнять теплотехнический расчет с учетом всех реальных условий прокладки.

Требуется ли для кабеля 10 кВ дополнительное заземление, кроме общего экрана?

Да, обязательно. Экран (металлическая оболочка) кабеля на напряжение 6-10 кВ и выше должен быть заземлен с двух сторон (на обоих концах линии) для обеспечения равного потенциала и безопасности. В случае одностороннего заземления, на незаземленном конце может наводиться опасное напряжение. Заземление выполняется через специальные концевые муфты, где экран выводится на заземляющий проводник. Для циркулирующих токов в экране могут применяться перекрестные соединения (при длинных линиях).

В чем ключевое отличие изоляции из сшитого полиэтина (XLPE) от бумажно-пропитанной?

Изоляция из сшитого полиэтина является сухой, полимерной, негигроскопичной и не требует поддержания избыточного давления масла или пропитки. Она имеет более высокую (примерно в 2 раза) допустимую рабочую температуру жилы (+90°C против +70°C для бумажной), меньшие диэлектрические потери, большую стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям. Кабели с XLPE проще в монтаже и эксплуатации, не имеют риска утечки пропиточного состава. Бумажная изоляция, хотя и надежна, морально устаревает и применяется все реже, особенно в проектах нового строительства.

Что означает категория «А» в индексе «нг(А)»?

Категория «А» – это наивысшая категория стойкости кабеля к распространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315 (МЭК 60332-3). Испытание проводится в специальной камере на пучке кабелей, имитирующем реальную групповую прокладку. Категория А означает, что кабель не распространяет горение при подведении тепловой мощности 20,5 кВт в течение 40 минут, при этом длина поврежденного участка пучка не превышает 2,5 метров. Это самые строгие требования, предъявляемые к кабельной продукции для прокладки в многочисленных группах.