Кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВнг(В)-LS на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень пожарной безопасности и надежности в эксплуатации. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Внг(В) – наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести с индексом распространения пламени по категории «В», LS – Low Smoke (пониженное дымовыделение), 10 кВ – номинальное напряжение, 150 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 10 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Для сечения 150 мм² характерна однопроволочная (монолитная) или многопроволочная жила, в зависимости от требований гибкости.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (как правило, класса 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для 150 мм² жила может быть как однопроволочной (при условии достаточной жесткости), так и многопроволочной, что повышает гибкость кабеля. Жила имеет круглую форму.
- Экран по жиле: Полупроводящий экран, выполненный из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной изоляционный слой из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и отличными диэлектрическими характеристиками при рабочих температурах до 90°C.
- Экран по изоляции: Полупроводящий экран, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле.
- Поясная изоляция: Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, наложенный поверх экрана по изоляции.
- Экранирующая оплетка: Выполняется из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной по спирали. Предназначена для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии поля и выполнения функции нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Для сечения 150 мм² сечение экрана нормируется.
- Внутренняя оболочка (заполнение): Слой из поливинилхлоридного пластиката (обозначение «в»), герметизирующий и скрепляющий многожильные конструкции. В трехжильных кабелях заполняет пространство между жилами, придавая кабелю круглую форму.
- Наружная оболочка: Защитный слой из ПВХ пластиката пониженной горючести с низким дымовыделением (Внг(В)-LS). Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага), а также отвечает за пожаробезопасные характеристики.
- Распространение пламени (индекс «нг(В)»): Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории В. Это означает, что при испытании в пучке (вертикально или горизонтально) горение не распространяется за пределы зоны воздействия пламени горелки. Категория В – одна из высших по данному параметру.
- Пониженное дымовыделение (LS): Коэффициент дымовыделения при горении и тлении не превышает 50%, что обеспечивает лучшую видимость при эвакуации в случае пожара.
- Отсутствие галогенов (приставка «HF» может отсутствовать, но ПВХ-LS пластикаты, как правило, имеют пониженное содержание галогенов): При горении выделяются газы с низкой коррозионной активностью, что минимизирует ущерб для электронного оборудования.
- Огнестойкость: Базовая конструкция не является огнестойкой. При необходимости применения в цепях аварийных систем требуется кабель с индексом «FR» (огнестойкий), имеющий дополнительный слой слюдосодержащей ленты.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), на производственных предприятиях, в помещениях электростанций и подстанций.
- Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей: Благодаря индексам «нг(В)» и «LS» кабель разрешен к групповой прокладке в административных зданиях, торговых центрах, метрополитенах, аэропортах и других объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности.
- Промышленные объекты: Питание мощного электропривода, распределение энергии по цехам.
- Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) напрямую, без дополнительной защиты. Для этих целей применяются кабели с бронепокровом (например, ПвБбШв или ПвП). Наружная оболочка Внг(В)-LS не обеспечивает долговременной защиты от механических воздействий грунта, грызунов и влаги. Допускается прокладка в сухих и влажных производственных помещениях, а также на специальных кабельных конструкциях на открытом воздухе, если кабель не подвержен прямому воздействию солнечного излучения (под навесом) или имеет защиту от УФ.
- Прокладка: Допускается прокладка в лотках, коробах, по кабельным полкам. При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки. Минимальный радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Концевые заделки и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные концевые муфты (КНТП) и соединительные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Качество монтажа муфт критически важно для надежности всей линии.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение приемо-сдаточных испытаний повышенным постоянным напряжением 26,1 кВ в течение 15 минут.
- Мониторинг: В эксплуатации рекомендуется мониторинг состояния кабельной линии с помощью систем частичных разрядов и тепловизионного контроля соединений.
Основные технические и электрические параметры
Параметры регламентируются стандартами ГОСТ 31996-2012 (и его изменениями) и ТУ производителей. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля 10 кВ, 150 мм².
Таблица 1. Электрические характеристики при температуре жилы +90°C
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение U0/U (Um) | 8,7/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. | 18 кВ | Для готового кабеля после изготовления |
| Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний после монтажа) | 26,1 кВ | Продолжительность 15 мин. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~320 А | Зависит от условий прокладки (одиночная прокладка в воздухе) |
| Сопротивление жилы постоянному току, не более | 0,124 Ом/км | Для медной жилы при 20°C |
| Емкость | ~0,4 мкФ/км | Приблизительное значение для трехжильного кабеля |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки | +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы) |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 с) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Пожаробезопасные характеристики (индексы Внг(В)-LS)
Данная категория указывает на соответствие кабеля строгим требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 53315-2009 (а также ГОСТ 31565-2012).
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц.
Сравнение с аналогами и выбор сечения
При выборе кабеля на 10 кВ необходимо учитывать альтернативные конструкции. Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки, токов короткого замыкания, потерь напряжения и экономической плотности тока.
Таблица 3. Сравнение с основными аналогами для сетей 10 кВ
| Тип кабеля | Ключевые отличия от ПвВнг(В)-LS | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| АПвВнг(В)-LS | Алюминиевая жила. Меньшая стоимость, больший вес и диаметр при том же сечении и токе. Требует большего внимания к контактным соединениям. | Проекты с жестким бюджетным ограничением, где допустимо применение алюминия. |
| ПвПнг(В)-LS | Наружная оболочка из полиэтилена. Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам. Может применяться для прокладки в земле (траншеях). | Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью, в местах с возможным подтоплением кабельных сооружений. |
| ПвБбШвнг(В)-LS | Наличие брони из стальных оцинкованных лент и защитного шланга из ПВХ. Высокая механическая защита. | Прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений, в том числе от деятельности грызунов. |
| Кабель с бумажной пропитанной изоляцией (СБ, ЦСБ) | Устаревшая технология. Требует особого внимания к перепадам высот и ограничению температуры. Больший вес и диаметр. | Модернизация старых сетей, где требуется полная взаимозаменяемость. |
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвВнг(В)-LS от ПвВнг(А)-LS?
Основное отличие — в категории распространения пламени при групповой прокладке. Кабель с индексом (А) соответствует более высокой категории стойкости к распространению пламени. Испытания по категории (А) проводятся в более жестких условиях (большая мощность пламени горелки). Кабель (В) также предназначен для групповой прокладки, но требования к нему несколько ниже, чем для (А). Выбор зависит от конкретных норм, предъявляемых к объекту.
Можно ли проложить кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ 150 мм² в земле?
Нет, прямая прокладка в земле (траншее) для данной марки кабеля недопустима. Отсутствие бронепокрова и защита только ПВХ оболочкой пониженной горючести не обеспечивают долговременной защиты от механических воздействий, давления грунта, коррозии и грызунов. Для прокладки в земле необходимо применять кабели с броней, например, ПвБбШвнг(В)-LS или ПвПнг(В)-LS в полиэтиленовой оболочке, но и их рекомендуется прокладывать в защитных трубах или лотках.
Какой допустимый длительный ток для данного кабеля при прокладке в одном канале с другими кабелями?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) существенно снижается при групповой прокладке. Для точного определения необходимо использовать расчетные методики, учитывающие количество кабелей в пучке, расстояние между ними, температуру окружающей среды и способ прокладки. Например, при прокладке 6 кабелей в одном лотке вплотную коэффициент снижения может составлять 0,65-0,7. Таким образом, для кабеля 150 мм² с исходным Iдл ~320 А ток в таких условиях может быть ограничен величиной ~210-225 А.
Что означает «Пв» в маркировке и чем это лучше ПВХ изоляции?
«Пв» обозначает изоляцию из силанольносшитого полиэтилена. В отличие от ПВХ изоляции, используемой в кабелях низкого напряжения, сшитый полиэтилен обладает принципиально лучшими характеристиками для среднего напряжения: значительно более высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению, допустимой температурой жилы +90°C против +70°C для ПВХ, меньшими диэлектрическими потерями. Кабели на 10 кВ с ПВХ изоляцией не производятся.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель специальное оборудование?
Да, монтаж термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт на кабели 10 кВ требует специального оборудования, инструмента и высокой квалификации персонала. Необходимы: установка для разделки кабеля, динамометрические ключи для точного затягивания контактных соединений, вакуумное оборудование (если используется заливка компаундом), мегомметры и установки для испытания высоким напряжением. Работы должны выполняться по строгой технологической карте.
Как расшифровать «LS» и насколько это важно?
«LS» (Low Smoke) — пониженное дымовыделение. При горении такой кабель выделяет на 40-50% меньше дыма по сравнению с обычным кабелем. Это критически важно для безопасности людей: сохраняется видимость на путях эвакуации, уменьшается отравляющее действие продуктов горения. На объектах инфраструктуры (метро, вокзалы, аэропорты, торговые центры) применение кабелей с индексом LS часто является обязательным требованием.
Каков гарантийный срок на кабель ПвВнг(В)-LS 10 кВ?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, как правило, составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с даты изготовления. При этом расчетный (нормативный) срок службы кабеля при соблюдении условий хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет.