Кабель силовой ПвВнг(А)-LS 6 кВ 240 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(А)-LS на напряжение 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой современное, высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы отвечают высшим требованиям пожарной безопасности, надежности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации.

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(А)-LS 6 кВ 240 мм²

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая категория по нераспространению горения). Это означает, что при испытании пучка кабелей в вертикальном положении с создаваемой тепловой мощностью 7 кВт, горение не распространяется на верхнюю часть, а суммарная длина поврежденного участка не превышает 2.5 м.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. ПВХ-пластикат оболочки и, как правило, заполнитель, имеют пониженное выделение дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при горении и тлении.
• 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(А)-LS 6 кВ 240 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² изготавливается из медной проволоки. В зависимости от требований гибкости, жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочной (класс 2). Для сечения 240 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что облегчает монтаж и укладку кабеля. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.

2. Экран на жиле (полупроводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его основная задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов (коронного разряда) – одного из главных факторов старения изоляции среднего напряжения.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу превосходные свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом: высокая рабочая температура (до 90°C в длительном режиме, до 250°C в режиме короткого замыкания), исключительная стойкость к тепловому и механическому удару, устойчивость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 15150 или ТУ 16.К71-335-2004) и для 6 кВ составляет, как правило, 3.0 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля вокруг изоляции и является частью экранирующей системы.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей или крепированной бумаги, либо полимерной ленты, которая фиксирует конструкцию.

6. Медный экран

Поверх поясной изоляции (или непосредственно на экраны жил) накладывается экран из медных проволок или комбинированный экран из медных проволок и медной ленты. Этот слой выполняет несколько критически важных функций:

• Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
• Создание симметричного электрического поля.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• Повышение механической стойкости кабеля.

7. Разделительный слой и заполнение

Под оболочкой может находиться разделительный слой (например, из ПЭТ-ленты). Свободное пространство между конструктивными элементами заполняется негорючим заполнителем на основе стекловолокна или другого материала, что обеспечивает выполнение требований «нг(А)» и «LS».

8. Оболочка

Внешний защитный слой – оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Этот материал обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, влаге, УФ-излучению (для модификаций, предназначенных для прокладки на открытом воздухе). Индекс «LS» означает, что при горении этот пластикат выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью и сниженное количество хлористого водорода.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7.2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после прокладки): 12 кВ в течение 15 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
• Допустимая температура жилы в режиме короткого замыкания: +250°C (продолжительность до 5 секунд).
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.

Токовые нагрузки (примерные значения для прокладки в земле)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (одножильный кабель)	Длительно допустимый ток, А (трехжильный кабель)
В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт	~ 450	~ 390
В воздухе, при температуре воздуха +25°C	~ 500	~ 430

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру среды, количество рабочих кабелей в траншее, глубину прокладки и т.д.).

Пожарно-технические характеристики

• Категория применения по нераспространению горения: нг(А).
• Класс пожарной опасности по ГОСТ 31565-2012: П1б.8.2.2.2 (как правило).
• Индекс кислородный (LOI): не менее 28% для материалов оболочки и заполнения.
• Коррозионная активность продуктов дымо-газовыделения: пониженная (pH ≥ 4.0, проводимость ≤ 10 мкСм/мм).
• Удельная оптическая плотность дыма: D₀ не более 50-80 (в зависимости от стандарта).

Область применения

Кабель ПвВнг(А)-LS 6 кВ 240 мм² применяется для создания распределительных сетей 6 кВ в условиях, предъявляющих повышенные требования к пожарной безопасности и экологичности. Основные объекты применения:

• Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, насосов, вентиляторов, распределение энергии по цехам и подстанциям.
• Объекты инфраструктуры: метрополитен, железнодорожные вокзалы, аэропорты, тоннели.
• Коммерческая и административная недвижимость: бизнес-центры, торговые комплексы, больницы, учебные заведения.
• Энергетика: соединения в распределительных устройствах (РУ) 6-10 кВ, выводы от силовых трансформаторов, межсекционные связи.
• Судостроение и морские платформы: в специальном исполнении.

Прокладка возможна: в кабельных каналах, блоках, туннелях, шахтах, этажах распределения, по эстакадам, в помещениях. Прокладка в земле (траншеях) допускается, но требует дополнительной защиты от механических повреждений (брони) и проверки стойкости оболочки к агрессивной среде грунта.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (СБ):

• Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C).
• Отсутствие риска стекания пропиточного состава при прокладке на вертикальных и наклонных трассах.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Простота монтажа и оконцевания (не требуется спецоборудование для сушки и пропитки).
• Высокая стойкость к влаге и термоударам.

Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляции (ВВГ):

• Применение на среднее напряжение (6 кВ), в то время как ВВГ – кабель низкого напряжения (до 1 кВ).
• Более высокие температурные характеристики и стойкость к коротким замыканиям.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией в базовом исполнении.
• Чувствительность полупроводящих экранов и изоляции к механическим повреждениям при монтаже (требуется аккуратность).
• Необходимость применения специальных аксессуаров (муфт, оконцевателей) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15-20 наружных диаметров кабеля для одножильных и 7.5-10 для трехжильных кабелей. Для многопроволочных жил радиус может быть меньше.
• Заземление: Медные экраны кабеля должны быть надежно заземлены с обеих сторон. В трехжильных кабелях экраны часто соединяются и заземляются на обоих концах. В длинных линиях может применяться поперечное соединение экранов для снижения потерь.
• Защита от механических повреждений: При прокладке в земле без брони требуется защита плитами или трубами.
• Соединение и ответвление: Производятся только с помощью специальных кабельных муфт (соединительных, ответвительных, концевых), рассчитанных на напряжение 6 кВ и тип изоляции XLPE.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвВнг(А)-LS от ПвВнг(А)-HF?

Индекс LS (Low Smoke) означает пониженное дымо- и газовыделение, но материалы оболочки и заполнения все еще могут содержать галогены (хлор в ПВХ). Индекс HF (Halogen Free) указывает на полное отсутствие галогенов в материалах кабеля. Оболочка и изоляция таких кабелей выполняются из полиолефинов (например, полиэтилена). Кабели HF при горении выделяют нетоксичный дым и воду, что критически важно для объектов с массовым пребыванием людей и сложной электроникой (дата-центры, операционные). Кабель LS является компромиссом между безопасностью и стоимостью.

Можно ли прокладывать данный кабель в земле (траншее)?

Да, можно, но с оговорками. Кабель ПвВнг(А)-LS не имеет брони, поэтому при прокладке в земле он требует защиты от механических повреждений (например, укладки в асбоцементные или ПНД трубы, либо защиту бетонными плитами). Необходимо также убедиться в стойкости ПВХ-оболочки к агрессивности грунтовых вод. Для прямой прокладки в земле рекомендуется использовать бронированные модификации, например, ПвБбШвнг(А)-LS.

Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На что оно влияет?

Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета:

• По длительно допустимому току нагрузки (чтобы рабочая нагрузка не превышала табличных значений с учетом всех поправочных коэффициентов).
• По потере напряжения (чтобы на конце линии оно оставалось в допустимых пределах).
• По току короткого замыкания (чтобы кабель выдержал термическое воздействие КЗ за время срабатывания защиты).
• По экономической плотности тока (для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат).

Сечение напрямую определяет пропускную способность линии и ее электрическое сопротивление.

Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?

Категория «нг(А)» – высшая по шкале нераспространения горения при групповой прокладке. Испытания проводятся на пучке кабелей общей высотой 3.5 м. Категория А означает, что при поджиге пучка мощной газовой горелкой (7 кВт) после удаления источника огня горение не распространяется, а поврежденная длина кабеля не превышает 2.5 м. Это критически важно для предотвращения распространения пожара по кабельным трассам на объектах энергетики и инфраструктуры.

Требуется ли специальный инструмент для разделки и монтажа муфт на этот кабель?

Да, для качественного монтажа концевых и соединительных муфт требуется специальный инструмент: кабельный нож для продольной разделки оболочки, стриппер для точного снятия полупроводящих экранов с изоляции, фаскосниматель для формирования конусов на изоляции, ример для разделки оболочки. Использование неподходящего инструмента (например, обычного ножа) может привести к надрезам изоляции или повреждению экрана, что впоследствии вызовет пробой.

Какой срок службы у кабеля ПвВнг(А)-LS 6 кВ?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от условий: стабильности напряжения, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, механических воздействий, качества монтажа муфт.

Заключение

Кабель ПвВнг(А)-LS 6 кВ 240 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и температурные характеристики, а исполнение «нг(А)-LS» гарантирует минимальный вклад в развитие пожара и задымление при возгорании. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, техническими условиями производителя и проектными решениями являются залогом долговечной и бесперебойной работы энергетической инфраструктуры любого ответственного объекта.