Кабель ПвВнг(А)-LS 1х400: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВнг(А)-LS 1х400 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с пониженным дымо- и газовыделением. Номинальное напряжение — до 1 кВ частоты 50 Гц. Основное назначение — передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Маркировка расшифровывается следующим образом: Пв — изоляция из сшитого полиэтилена, В — оболочка из ПВХ пластиката, нг(А) — нераспространяющий горение по категории А (наиболее строгие требования при групповой прокладке), LS — Low Smoke (пониженное дымо- и газовыделение), 1 — количество жил, 400 — номинальное сечение токопроводящей жилы в мм².
Конструкция кабеля ПвВнг(А)-LS 1х400
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и безопасность в течение всего срока службы.
- Токопроводящая жила: Выполнена из медной проволоки. Для сечения 400 мм² жила, как правило, имеет класс 2 по ГОСТ 22483 (многопроволочная, уплотненная). Это обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа, особенно при заделке в концевые муфты.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую термостойкость (длительно допустимая температура +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым ударам и механическую прочность.
- Оболочка: Из ПВХ пластиката пониженной горючести с пониженным дымо- и газовыделением (индекс LS). Оболочка обеспечивает защиту изоляции от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Материал оболочки соответствует требованиям нераспространения горения при групповой прокладке (категория А) и выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов (галогенов) при пожаре.
- Компенсация электромагнитных полей: При протекании переменного тока вокруг одножильного кабеля образуется значительное переменное магнитное поле. При прокладке в стальных трубах или близко к ферромагнитным конструкциям это приводит к возникновению вихревых токов и дополнительным потерям. Наиболее критично это для цепей переменного тока. Для трехфазных цепей рекомендуется симметричное расположение жил (в треугольник или «в веер») с минимально возможным расстоянием между ними для взаимной компенсации магнитных полей. При больших токах (свыше 250 А) прокладка в раздельных стальных трубах не рекомендуется.
- Прокладка в земле: Допускается прокладка в траншеях при условии защиты от механических повреждений (специальными плитами, сигнальной лентой или кирпичом). Необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и засыпку сверху. При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
- Прокладка в воздухе (кабельные эстакады, галереи, помещения): Кабель должен крепиться с помощью специальных хомутов или лент, не повреждающих оболочку. При групповой прокладке необходимо применение поправочных коэффициентов на токовую нагрузку. Категория нераспространения горения «А» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке в пучках большого объема.
- Монтаж концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо использовать специализированные кабельные муфты на 1 кВ, рассчитанные на сечение 400 мм². Важно обеспечить качественную разделку кабеля, зачистку экрана (если он есть), герметизацию и надежный контакт наконечника.
- Вводы и распределение электроэнергии в зданиях и сооружениях (жилые, административные, торговые комплексы).
- Питание мощных потребителей в промышленных установках (трансформаторы, крупные электродвигатели, генераторы).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях.
- Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: метрополитен, вокзалы, аэропорты, торговые центры, многофункциональные комплексы. Индексы «нг(А)» и «LS» делают его предпочтительным выбором для мест с массовым пребыванием людей.
- Участки цепей, где требуется применение одножильных кабелей для формирования фазных шин или специальных конфигураций прокладки.
- ПвВнг(А)-LS vs АВВГнг(А)-LS: Кабель АВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката. Его ключевое отличие — более низкая допустимая температура жилы (+70°C). Следовательно, при одинаковом сечении 400 мм² его пропускная способность будет ниже. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв) более стоек к тепловым перегрузкам и обладает лучшими диэлектрическими характеристиками, но и стоимость его выше.
- ПвВнг(А)-LS vs ПвПнг(А)-LS: Кабель ПвП имеет экран из медных проволок или ленты поверх изолированной жилы. Экран необходим для выравнивания электрического поля и защиты от внешних наводок, его применение обязательно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Для кабелей на 1 кВ, таких как ПвВнг(А)-LS 1х400, экран, как правило, не применяется, что удешевляет конструкцию. Кабель ПвПнг(А)-LS 1х400 будет использоваться в специфических случаях, например, при повышенных требованиях к ЭМС.
- Одножильный vs Многожильный (например, ПвВГнг(А)-LS 3х400): Использование трех одножильных кабелей вместо одного трехжильного дает преимущества в гибкости монтажа (легче протаскивать по трассам отдельные кабели меньшего веса и диаметра), а также позволяет оптимизировать раскладку по фазам для компенсации индуктивности. Однако стоимость трех одножильных кабелей и трудозатраты на их прокладку часто оказываются выше, чем у одного трехжильного.
- 0.85 = 629 А. Также необходимо учитывать поправку на температуру окружающей среды.
Основные технические и электрические параметры
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 и другими нормативными документами (ГОСТ 31996-2012).
Таблица 1. Электрические характеристики при переменном напряжении до 1 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Допустимая длительная температура токопроводящей жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность КЗ не более 5 сек |
| Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки | +130°C | Продолжительность не более 8 часов в сутки |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 10 МОм·км | Измеряется на постоянном напряжении |
| Строительная длина | Не менее 150 м | По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля | Для предотвращения повреждения изоляции |
Таблица 2. Токовые нагрузки (справочно, согласно ПУЭ 7 изд.)
| Условие прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| Одножильный кабель, проложенный в воздухе (температура воздуха +25°C) | 740 А |
| Одножильный кабель, проложенный в земле (температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) | 815 А |
Примечание: Фактические токовые нагрузки подлежат расчету с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, групповую прокладку, глубину заложения и т.д.
Особенности монтажа и прокладки
Прокладка одножильных кабелей большого сечения имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать на этапе проектирования и монтажа.
Область применения
Кабель ПвВнг(А)-LS 1х400 применяется в следующих сферах:
Не рекомендуется для прокладки по сгораемым конструкциям без дополнительной защиты, для мобильных установок, в условиях постоянного изгиба, а также в земле с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
Сравнение с аналогами и выбор
При выборе кабельной продукции для конкретных задач необходимо сравнивать ПвВнг(А)-LS с другими типами кабелей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ?
Сшитый полиэтилен обладает значительно более высокой термостойкостью: +90°C против +70°C для ПВХ в длительном режиме. Это позволяет либо увеличить пропускную способность кабеля при том же сечении, либо уменьшить сечение при той же токовой нагрузке. XLPE также менее подвержен старению, имеет лучшие диэлектрические потери и стойкость к растрескиванию.
Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?
Категория «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по негорючей поверхности в пучках самого большого объема (категория А — более 7 литров горючей массы на 1 метр трассы). Это наиболее строгий тест по нераспространению горения. Для объектов с массовым пребыванием людей и разветвленными кабельными трассами использование кабелей с индексом «нг(А)» является обязательным требованием современных норм пожарной безопасности (СП 6.13130.2021, ФЗ-123).
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-LS 1х400 в земле?
Да, можно. Однако необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубы, защитные плиты) и коррозии оболочки при агрессивных грунтах. Рекомендуется использовать кабели в более тяжелой бронированной конструкции, например, ПвБШвнг(А)-LS, если трасса проходит в местах с высокой внешней нагрузкой или риском повреждения.
Как правильно выбрать наконечник для кабеля 1х400 мм²?
Для медной многопроволочной жилы сечением 400 мм² необходимо использовать медные или медно-алюминиевые кабельные наконечники типа ТМ или ТМЛ (опрессовочные) под болтовое соединение. Сечение хвостовика наконечника должно строго соответствовать 400 мм². Опрессовка выполняется специальным гидравлическим прессом с матрицами на данное сечение. Качество соединения критично для надежной работы и отсутствия локального перегрева.
Требуется ли заземление оболочки данного кабеля?
Для силовых кабелей на напряжение до 1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена без экрана (как ПвВнг(А)-LS) заземление ПВХ-оболочки не требуется и не предусмотрено конструктивно. Заземлению подлежат металлические элементы кабельных конструкций, лотков, труб. Если кабель имеет экран (медную сетку или ленту), то экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон.
Как рассчитать фактическую токовую нагрузку для группы из нескольких кабелей ПвВнг(А)-LS 1х400, проложенных в одном лотке?
Необходимо взять значение допустимого тока для одиночного кабеля в воздухе (например, 740 А) и применить к нему поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих вплотную. Эти коэффициенты приведены в ПУЭ Глава 1.3, Таблица 1.3.26. Например, для 3-х кабелей коэффициент равен 0.85. Таким образом, допустимый ток для каждого кабеля в пучке из трех составит 740
Заключение
Кабель ПвВнг(А)-LS 1х400 является современным, надежным и безопасным решением для построения силовых линий распределения электроэнергии на напряжение до 1000 В. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность благодаря изоляции из сшитого полиэтилена и соответствие самым строгим требованиям пожарной безопасности (нераспространение горения при групповой прокладке и низкое дымогазовыделение). Правильный выбор, расчет токовых нагрузок с учетом всех поправочных коэффициентов и квалифицированный монтаж с использованием соответствующей кабельной арматуры являются залогом долговечной и безаварийной эксплуатации данного кабеля в ответственных электросетях промышленных предприятий, гражданских зданий и инфраструктурных объектов.