Кабель силовой ПвВнг(В)-LS 10 кВ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(В)-LS на напряжение 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой современное высокотехнологичное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный кабель сочетает в себе высокие электрические характеристики, механическую прочность и повышенную пожарную безопасность, что делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов гражданского и промышленного строительства.

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(В)-LS 10 кВ 1х120

• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтина (полиэтилена вулканизированного).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(В) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом «В», что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории В (по ГОСТ 53315-2009, МЭК 60332-3-22).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 120 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы, 120 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 10 кВ является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 120 мм² изготавливается, как правило, из медной проволоки (класс 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую надежность. Жила может быть однопроволочной (ож) для жестких условий монтажа или многопроволочной (мн) для повышенной гибкости. Для сечений 120 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция.

2. Экран по жиле (полупроводящей экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтина. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением, обладает выдающимися свойствами: высокой электрической прочностью (около 20-25 кВ/мм), термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно до +250°C), стойкостью к тепловому старению и влаге. Толщина изоляции нормирована стандартами (например, 4,5 мм для 10 кВ).

4. Экран по изоляции (полупроводящей слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном по жиле, создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.

5. Поясная изоляция

В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх экрана по изоляции может накладываться поясная изоляция в виде лент из полупроводящего материала или крепированной медной ленты. Она служит для дополнительного выравнивания поля и механической защиты.

6. Медный экран (заземляющий)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенной медной ленты или комбинации thereof. Сечение этого экрана нормируется (например, 25 мм² для кабеля 120 мм²). Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.

7. Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из ПВХ или полиэтилентерефталатных (лавсановых) лент, предотвращающий повреждение экрана и изоляции.

8. Оболочка

Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ нг(В)-LS). Этот материал обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за огнестойкие свойства кабеля: нераспространение горения при групповой прокладке и низкое дымовыделение.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля ПвВнг(В)-LS 10 кВ 1х120

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ
Количество и сечение жил	1 x 120 мм²
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2 по ГОСТ 22483
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	ПВХ пластикат пониженной пожарной опасности нг(В)-LS
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Строительная длина	Не менее 200 м (может оговариваться с заказчиком)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	18 кВ (для новых кабелей после изготовления)

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (ориентировочно)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.153 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура земли +25°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)	~ 350 А
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C)	~ 390 А
Ток короткого замыкания (1 сек), не более	~ 13.5 кА
Емкость	~ 0.35 мкФ/км

Область применения и условия прокладки

Кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в сетях 6-10 кВ.
• Питание мощных электроприемников (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях.
• Электроснабжение крупных жилых, административных и коммерческих комплексов (вводно-распределительные устройства, главные распределительные щиты).
• Прокладка на электростанциях и подстанциях.
• Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: метрополитен, вокзалы, аэропорты, торгово-развлекательные центры, больницы, многоэтажные здания.

Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, блоках, по эстакадам, в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямого солнечного излучения). Благодаря исполнению «нг(В)-LS» допускается групповая прокладка в пучках, кабельных сооружениях и коробах без ограничения по высоте. Запрещена прокладка в блоках, заполненных маслом или водой.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) марки ПвВнг-LS перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ, ЦСБ):

• Более высокая допустимая рабочая температура жилы (+90°C против +70°C).
• Отсутствие тока утечки и необходимости контроля изоляции по концам линии.
• Меньший вес и наружный диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
• Большая стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
• Простота монтажа и монтажных соединений, отсутствие необходимости в концевых муфтах с фарфоровыми изоляторами для герметизации.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничения по перепаду высот.
• Повышенная пожарная безопасность (исполнение «нг-LS»).

Недостатки:

• Более высокая чувствительность к механическим повреждениям (порезам, надрезам) при монтаже, требующая аккуратной работы.
• Более высокая стоимость по сравнению с бумажной изоляцией на низкие напряжения, однако на 10 кВ разница часто нивелируется.
• Требовательность к качеству изготовления и монтажа муфт, необходимость абсолютной чистоты при заделке.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции, а также сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.
• Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного прогрева кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
• Радиус изгиба кабеля при прокладке не должен быть менее 15 его наружных диаметров.
• При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от механических повреждений кирпичом или сигнальной лентой, и засыпка песком или мягким грунтом без камней.
• Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ и соответствовать сечению 120 мм².
• Обязательно надежное заземление медного экрана с обоих концов кабеля.
• При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

Отличие заключается в категории исполнения по нераспространению горения. «нг(В)» означает, что кабель не распространяет горение при испытании по категории В (пучок кабелей высотой 3.5 м, мощность пламени 20.5 кВт), что является стандартным требованием для большинства объектов. «нг(А)» – более строгая категория (высота пучка 3.5 м, мощность пламени 40 кВт), требуемая на объектах с повышенной пожарной опасностью. Кабель с индексом (А) обладает более высокой стойкостью к огню.

Можно ли использовать кабель ПвВнг-LS 10 кВ для прокладки в земле?

Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях). Однако при этом необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубы, использование защитных плит или кирпича) и исключить возможность наличия в грунте блуждающих токов и агрессивных веществ, разрушающих ПВХ оболочку. Для агрессивных грунтов рекомендуется кабель в оболочке из полиэтилена (маркировка «ПвП», «ПвПу»).

Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника (экрана) для данного кабеля?

Сечение медного экрана (проволочного или ленточного) нормируется стандартами и для кабеля 10 кВ 120 мм² обычно составляет 25 мм². Этого сечения достаточно для проведения токов короткого замыкания в течение времени срабатывания защиты. При монтаже необходимо обеспечить надежный контакт экрана с заземляющим устройством с помощью специальных заземляющих проводников, сечение которых также должно быть не менее нормированного для экрана.

Каков срок службы кабеля ПвВнг-LS 10 кВ?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации (непревышение допустимых токовых нагрузок и температур, отсутствие механических повреждений).

Что означает аббревиатура «LS» и каковы ее количественные показатели?

«LS» (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Количественно это регламентируется стандартами, например, ГОСТ 53315-2009:

• Корректированный коэффициент дымопоглощения (плотность дыма): не более 50% (при испытании в камере 3х3х3 м).
• Кислотность газовыделений (pH): не менее 4.0.
• Электропроводность конденсата: не более 10 мкСм/мм.

Эти показатели означают, что при пожаре такой кабель выделяет значительно меньше плотного едкого дыма, затрудняющего эвакуацию и работу пожарных.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель специальное оборудование?

Да, для качественного монтажа современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт на кабели 10 кВ требуется специальный инструмент: труборезы для ровной резки кабеля, стрипперы для послойного снятия изоляции и экрана, специализированные обжимные прессы для опрессовки наконечников и гильз (гидравлические или механические с матрицами под конкретное сечение), мегомметры для контроля изоляции после монтажа. Работы должны выполнять квалифицированный персонал, прошедший обучение.

Заключение

Кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ 120 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а исполнение «нг(В)-LS» позволяет применять его на объектах с массовым пребыванием людей и повышенными требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, ГОСТ и техническими рекомендациями производителей являются залогом долговечной и безотказной работы энергетической системы.