Кабель ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм

Кабель силовой ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), рассчитанный на номинальное напряжение 20 кВ, с алюминиевой или медной токопроводящей жилой сечением 120 мм². Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10, 15 и 20 кВ и является современной, надежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ). Его ключевыми преимуществами являются высокая допустимая температура эксплуатации, стойкость к коротким замыканиям, низкое дымо- и газовыделение, а также отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с поддержанием уровня масла.

Расшифровка маркировки ПвВнг(В)-LS

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Внг(В) – исполнение по пожарной безопасности: В – распространение горения по категории В (пониженная пожароопасность), нг – не распространяющий горение при групповой прокладке. Круглые скобки указывают на соответствие высшей категории по ГОСТ 53315-2009 (испытание на горение с удельной тепловой нагрузкой).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 20 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
• 120 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Дополнительно в маркировке может указываться материал жилы: если буква «А» стоит в начале (АПвВнг-LS), то жила алюминиевая; если буквы нет – жила, как правило, медная (например, ПвВнг-LS).

Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из меди или алюминия (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Медная жила обеспечивает более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к электрохимической коррозии, алюминиевая – меньшую стоимость и массу.
• 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) с номинальной толщиной, строго регламентированной стандартами (например, ГОСТ 15150). Для напряжения 20 кВ толщина изоляции составляет несколько миллиметров. СПЭ сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме).
• 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле в изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных спирально. Служит для выравнивания потенциала и является частью нулевого (заземляющего) экрана.
• 6. Медные проволоки (или ленты) экрана. Основной элемент заземляющего экрана. Представляет собой наложенные поверх поясной изоляции медные проволоки сечением, как правило, не менее 16-25 мм² (суммарно) или медные ленты. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при обслуживании.
• 7. Разделительный слой. Чаще всего – поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатных лент, предохраняющий оболочку от контакта с экраном.
• 8. Оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Обладает стойкостью к распространению горения, малодымностью, обеспечивает механическую и химическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики

В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля с алюминиевой (АПвВнг-LS) и медной (ПвВнг-LS) жилой сечением 120 мм² на напряжение 20 кВ.

Параметр	Значение для алюминиевой жилы	Значение для медной жилы	Примечания
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20/35		U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами.
Частота, Гц	50
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	90		Длительный режим.
Допустимая температура при коротком замыкании, °C	250		Продолжительность до 5 сек.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0.253	0.153	По ГОСТ 22483.
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~240	~310	Зависит от условий прокладки (земля/воздух, температура, группировка).
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4		Приблизительное значение.
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.1 — 0.15		Приблизительное значение.

Механические и климатические характеристики

• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Для одножильных кабелей требуется особая осторожность из-за наличия экрана.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C.
• Стойкость к возгоранию: Кабель соответствует требованиям нераспространения горения при групповой прокладке (категория В по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• Дымо- и газовыделение: Индекс дымообразования (плотность дыма) не более 50%, индекс ПГ (кислотность газов) не более 2.0 мг/г (по ГОСТ 12176).
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание районных и городских подстанций, ответвления к крупным потребителям.
• Промышленные предприятия: Питание главных понизительных подстанций (ГПП), цеховых трансформаторов, мощных электродвигателей.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
• Коммерческая и жилая застройка: Вводы в здания, межщитовые связи в составе внутренних сетей при соблюдении требований ПУЭ.

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, этажах, галереях, по эстакадам.
• В помещениях: В производственных цехах, технических этажах, подвалах. Благодаря индексу «нг-LS» разрешена групповая прокладка.
• В земле (траншеях): Допускается, но требуется защита от механических повреждений (броневыми лентами или гофротрубами). Стандартный ПвВнг-LS не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле рекомендуется кабель в броне, например, ПвБбШвнг-LS.
• На открытом воздухе: Возможна прокладка по фасадам зданий, опорам при условии защиты от прямых солнечных лучей (использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой или прокладка в лотках/коробах).

Запрещена прокладка в взрывоопасных зонах (требуются специальные исполнения), а также в болотах, солончаках и других агрессивных грунтах без дополнительной защиты.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (СБ, СБл):

• Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C).
• Большая стойкость к токам короткого замыкания.
• Отсутствие риска стекания пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
• Меньший вес и внешний диаметр.
• Упрощение монтажа: не требуются концевые муфты с маслонаполнением или сухие концевые заделки сложной конструкции.
• Пониженная пожароопасность (нг-LS).

Преимущества перед кабелем с изоляцией из ПВХ (ВВГ):

• Более высокий класс напряжения (ВВГ применяется до 1-6 кВ).
• Лучшие диэлектрические и температурные характеристики изоляции.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с бумажными кабелями на низкое напряжение.
• Чувствительность к механическим повреждениям при отсутствии брони (актуально для всех кабелей без брони).
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: необходима тщательная зачистка и изоляция, использование специального инструмента.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Раскатка: Производить с барабана с использованием кабельных роликов. Запрещено сбрасывать барабан с транспортного средства.
• Изгиб: Соблюдать минимальный радиус изгиба. Для одножильных кабелей необходимо фиксировать экран в точках заземления во избежание его разрыва.
• Монтаж муфт: Использовать только муфты, предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение. Обязательна герметизация мест соединения.
• Заземление: Медные экраны (проволоки) с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. При большой длине линии может потребоваться поперечное заземление или применение специальных режимов заземления экрана.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано по ПУЭ) или переменного тока частотой 0.1 Гц.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвВнг-LS и АПвВнг-LS на 20 кВ?

Основное различие – материал токопроводящей жилы: медь или алюминий. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 25-30% при одинаковом сечении), лучшую стойкость к механическим растягивающим нагрузкам и коррозии. Алюминиевый кабель легче и значительно дешевле. Выбор зависит от бюджета проекта, требований к токовой нагрузке и условий прокладки.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг-LS 20 кВ в земле без защиты?

Прямая прокладка в земле (траншее) кабеля в оболочке из ПВХнг-LS без брони не рекомендуется и часто запрещена проектами. ПВХ-оболочка не обладает достаточной стойкостью к механическим воздействиям (камни, грунтовые подвижки, раскопки), грызунам. Для прокладки в земле следует применять кабели с броней, например, ПвБбШвнг-LS, где «Бб» – броня из стальных оцинкованных лент, «Шв» – защитный шланг из ПВХ.

Что означает индекс «(В)» в маркировке ПвВнг(В)-LS?

Индекс «(В)» указывает на то, что кабель прошел испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по высшей категории требований – с удельной тепловой нагрузкой 40 кВт/м (ранее – категория «В» по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22). Это означает его повышенную стойкость к возгоранию в пучках по сравнению с кабелями, имеющими только индекс «нг» (испытание при 20 кВт/м).

Какой минимальный радиус изгиба для данного кабеля?

Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля. Например, если внешний диаметр кабеля 55 мм, радиус изгиба должен быть не менее 825 мм. При монтаже концевых муфт следует руководствоваться указаниями производителя муфт, которые могут быть более строгими.

Требуется ли специальный инструмент для разделки кабеля ПвВнг-LS?

Да, для качественной разделки рекомендуется использовать профессиональный инструмент: кольцевые (ротационные) ножи для снятия оболочки и изоляции, стрипперы для снятия полупроводящих экранов. Это обеспечивает точный, ровный срез без риска повреждения нижележащих слоев, что критически важно для надежности будущего соединения или концевого заделывания.

Как заземляются экраны одножильного кабеля на 20 кВ?

Экраны (медные проволоки) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. В случае длинных линий (обычно более 1-2 км) могут возникать значительные наведенные напряжения и циркулирующие токи в экране. Для их ограничения применяют схемы с поперечным заземлением (заземление экрана в промежуточных точках через специальные муфты) или используют изолирующие концевые муфты с установкой ограничителей напряжения (ОПН) на экран.

Каким напряжением испытывают кабель после монтажа?

Согласно ПУЭ (Глава 1.8, табл. 1.8.39), кабели на напряжение 20 кВ со СПЭ-изоляцией рекомендуется испытывать постоянным напряжением 60 кВ в течение 10 минут. Также допускается испытание переменным напряжением частотой 0.1 Гц (2U₀ = 40 кВ) или промышленной частотой 50 Гц (ниже уровня начала частичных разрядов). Конкретный метод и параметры должны быть указаны в проектной документации.

Заключение

Кабель ПвВнг(В)-LS 20 кВ 120 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена в качестве изоляции, обеспечивающей высокие температурные и электрические характеристики, а также исполнение пониженной пожарной опасности (нг-LS), разрешающее групповую прокладку в зданиях и сооружениях. Правильный выбор между медным и алюминиевым исполнением, соблюдение норм прокладки, монтажа и испытаний гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.