Кабель ПвВнг(А)-LS 3-х жильный 6 кВ
Кабель силовой ПвВнг(А)-LS 3-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А)-LS на напряжение 6 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы отвечают жестким требованиям по пожарной безопасности, надежности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Данный кабель является эволюционным развитием классических кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, предлагая существенные преимущества по электрическим и эксплуатационным характеристикам.
Расшифровка маркировки ПвВнг(А)-LS 6 кВ
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина (П) методом пероксидной вулканизации (в).
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение по нераспространению горения категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по высшему классу пожарной опасности.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Полимерные материалы оболочки и, в ряде конструкций, заполнителя, при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель. Фактическое испытательное напряжение для кабелей 6 кВ составляет 15 кВ частоты 50 Гц в течение 10 минут.
- Высокую рабочую температуру: +90°C в длительном режиме, до +130°C в режиме перегрузки и до +250°C в режиме короткого замыкания.
- Отличные диэлектрические характеристики и высокую стойкость к тепловому старению.
- Механическую прочность и стойкость к деформациям.
- Полупроводящий слой: Экструдируется поверх изоляции для выравнивания внешнего электрического поля.
- Электропроводящий слой (медный экран): Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Его функция – отвод токов утечки и обеспечение безопасного потенциала на поверхности кабеля. В трехжильных кабелях 6 кВ экран, как правило, является общим для всех трех жил.
- Механическую защиту от внешних воздействий.
- Стойкость к агрессивным средам, влаге, УФ-излучению.
- Соответствие требованиям «нг(А)» и «LS»: нераспространение горения и низкое дымообразование.
- в длительном режиме: +90°C
- при перегрузке: +130°C
- при КЗ (до 4 сек): +250°C
- Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Кабельные линии в составе производственных цехов, нефтехимических комплексов, горнодобывающих предприятий.
- Питание мощных электродвигателей, насосных и вентиляторных установок.
- Прокладка на электростанциях и подстанциях.
- Высокая надежность и долговечность: Отсутствие проблемы стекания пропитки, стойкость к тепловому старению.
- Превосходные пожарные характеристики: Соответствие высшей категории «А» по нераспространению горения и низкое дымообразование повышают безопасность людей и оборудования.
- Большая пропускная способность: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у бумажной изоляции) позволяет передавать большую мощность при том же сечении или использовать меньшее сечение для той же мощности.
- Упрощение монтажа и эксплуатации: Возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней, более легкий монтаж при отрицательных температурах, отсутствие необходимости в концевых муфтах с фарфоровыми изоляторами для герметизации.
- Устойчивость к влаге и агрессивным средам: Полностью полимерная конструкция обеспечивает лучшую защиту.
Конструкция кабеля ПвВнг(А)-LS 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечений до 50 мм² включительно жила может быть однопроволочной (монолитной). Для сечений от 70 мм² и выше жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Форма жилы – секторная или круглая. Использование секторных жил позволяет оптимизировать диаметр готового кабеля, снизить расход материалов и облегчить монтаж в условиях ограниченного пространства.
2. Экранирующий слой над жилой (экран жилы)
На изолированную жилу экструдируется полупроводящий сшитый полиэтилен. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений на границе раздела «жила-изоляция» и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтина (XLPE) методом пероксидной вулканизации. Этот материал является основным преимуществом кабеля. Вулканизация (сшивка) превращает термопластичный полиэтилен в термореактивный материал с трехмерной сетчатой структурой. Это обеспечивает:
Толщина изоляции строго нормирована и для кабеля на 6 кВ составляет 3,0 мм (по ГОСТ 31996-2012).
4. Экранирующий слой под оболочкой (экран изоляции)
Состоит из двух обязательных элементов:
5. Поясная изоляция и заполнение
Поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Пространство между жилами заполняется негорючим или малоопасным материалом (например, резиновой смесью), что обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную механическую защиту.
6. Оболочка
Наружная оболочка выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Этот материал обеспечивает:
Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-335-2004 |
| Частота, Гц | 50 | |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 | |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C | |
| Допустимая температура нагрева жил: | ||
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) | |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²) | |
| Срок службы | Не менее 30 лет | |
| Испытательное переменное напряжение | 15 кВ (50 Гц) в течение 10 мин. |
Области применения и условия прокладки
Кабель ПвВнг(А)-LS 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ включительно в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
Типовые объекты применения:
Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, а также в помещениях с повышенной пожарной опасностью. Благодаря исполнению «нг(А)-LS» его разрешено прокладывать группами (пучками) в кабельных сооружениях без применения дополнительных противопожарных мероприятий, таких как спринклерные системы или разделительные огнестойкие перегородки, что регламентируется СП 439.1325800.2019 и ПУЭ 7-го издания.
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) с возможностью растягивающих усилий, а также в блоках.
Сравнение с аналогами и преимущества
| Параметр сравнения | ПвВнг(А)-LS (XLPE) | ЦААБл (с бумажной изоляцией) | ПвПнг(А)-LS (с изоляцией XLPE и полимерной оболочкой) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Рабочая температура жилы, °C | +90 | +70 | +90 |
| Допустимый нагрев при КЗ | Высокий (+250°C) | Низкий (+200°C) | Высокий (+250°C) |
| Влияние разности уровней | Отсутствует | Критично (стекание пропитки) | Отсутствует |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C…-20°C | Требует подогрева | До -15°C…-20°C |
| Пожарная безопасность | Высокая (нг(А), LS) | Низкая (распространяет горение) | Высокая (нг(А), LS) |
| Эксплуатационные расходы | Низкие | Высокие (необходим контроль пропитки) | Низкие |
Ключевые преимущества кабеля ПвВнг(А)-LS:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг(А)-LS и АПвВнг(А)-LS?
Ответ: Буква «А» в начале маркировки (АПвВнг…) указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, ПвВнг(А)-LS имеет медные жилы, а АПвВнг(А)-LS – алюминиевые. Медный кабель имеет меньший диаметр жилы при одинаковом сечении (благодаря лучшей проводимости), большую стойкость к механическим изгибам и, как правило, более высокую надежность контактных соединений, но при этом существенно дороже. Выбор зависит от проектных решений, бюджета и требований к токовой нагрузке.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(А)-LS 6 кВ открыто по фасадам зданий?
Ответ: Да, можно, но с учетом условий окружающей среды. ПВХ-оболочка кабеля обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению, однако для длительной (десятки лет) прокладки под прямыми солнечными лучами рекомендуется использование кабелей в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (например, марки ПвПнг(А)-LS) или применение дополнительных защитных кожухов/лотков. Также необходимо обеспечить механическую защиту от возможных повреждений.
Вопрос 3: Какое сечение жил выбрать для тока 200 А?
Ответ: Выбор сечения – комплексная задача, учитывающая не только длительно-допустимый ток, но и условия прокладки (температура земли/воздуха, количество кабелей в пучке, расстояние между ними), потери напряжения и ток короткого замыкания. Для ориентировочного выбора можно использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3). Для одного кабеля ПвВнг(А)-LS 6 кВ, проложенного в земле (температура земли +15°C, термическое сопротивление 1.2 К·м/Вт), сечение 70 мм² имеет допустимый ток около 215 А. Для прокладки в воздухе значение тока будет иным. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.
Вопрос 4: Обязательно ли использовать концевые муфты при переходе с кабеля 6 кВ на открытую часть электроустановки?
Ответ: Да, обязательно. Концевая кабельная муфта (КНМ, ПСТк) выполняет несколько критических функций: обеспечивает электрическую прочность и требуемые изоляционные расстояния, герметизирует торец кабеля от проникновения влаги, осуществляет заземление экрана и создает удобный и безопасный вывод для подключения к шинам или аппаратуре. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием муфт, рассчитанных именно на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.
Вопрос 5: Что означает требование «допускается прокладка в сырой почве»?
Ответ: Это означает, что материалы оболочки и изоляции кабеля стойки к длительному воздействию почвенной влаги. Однако это не отменяет требований ПУЭ к прокладке кабельных линий в земле: кабель должен быть уложен в траншею на песчаную подушку, защищен сверху кирпичом или сигнальной лентой и засыпан грунтом без камней и строительного мусора. При высоком уровне грунтовых вод или в агрессивных грунтах рекомендуется прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах, а также применение кабелей с дополнительной защитой (бронированных, например, ПвБбШвнг(А)-LS).
Заключение
Кабель ПвВнг(А)-LS 3-х жильный на 6 кВ представляет собой оптимальное техническое решение для создания современных распределительных сетей среднего напряжения. Сочетание передовой изоляции из сшитого полиэтилена с комплексом свойств по нераспространению горения и низкому дымообразованию делает его надежным, безопасным и долговечным. Его применение позволяет повысить пропускную способность линий, упростить монтаж и эксплуатацию, а также обеспечить соответствие строгим нормам пожарной безопасности на объектах энергетики, промышленности и инфраструктуры. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж с применением соответствующих аксессуаров и соблюдение условий эксплуатации гарантируют безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.