Кабель ПвВнг(В)-LS 35 кВ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВнг(В)-LS 35 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), рассчитанный на номинальное напряжение 35 кВ. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на промышленных предприятиях, в распределительных сетях городской инфраструктуры, на объектах генерации, а также в кабельных сооружениях, включая туннели, коллекторы и эстакады, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. Маркировка расшифровывается следующим образом: Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, нг(В) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В, LS – Low Smoke, с пониженным дымовыделением при горении и тлении.
Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 35 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки (как правило, круглой), соответствует 2-му классу по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Он необходим для выравнивания электрического поля и устранения микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабеля на 35 кВ толщина изоляции нормирована и составляет, как правило, не менее 10.5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой, аналогичный внутреннему. Он служит для симметричного распределения силовых линий электрического поля.
- Металлический экран: Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медной ленты или проволочных спиралей (оплетки). В кабелях на 35 кВ часто применяется комбинированный экран: медные проволоки поверх медной ленты. Основная функция – защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю в случае повреждения изоляции, а также использование в качестве заземляющего проводника.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между металлическим экраном и оболочкой может применяться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных лент. Она предохраняет оболочку от возможного контакта с острыми кромками экрана.
- Оболочка: Наружный защитный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПвВнг-LS). Эта оболочка не поддерживает горение при групповой прокладке, а также выделяет минимальное количество дыма и газообразных галогенсодержащих коррозионно-активных веществ при воздействии пламени.
- Магистральные линии в сетях 35 кВ.
- Питание мощного оборудования на промышленных предприятиях (сталеплавильные цеха, нефтехимические комплексы).
- Вводы и распределение на подстанциях и ГРУ.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, этажах, на эстакадах и в производственных помещениях, где одновременно находится большое количество кабелей.
- Объекты с массовым пребыванием людей (вокзалы, аэропорты, метрополитен), где критично низкое дымовыделение и отсутствие коррозионно-активных газов при пожаре.
- От АПвВнг(В)-LS: Отличие в материале токопроводящей жилы. «А» в маркировке означает алюминиевую жилу. Алюминиевый аналог легче и дешевле, но имеет большее электрическое сопротивление и меньшую стойкость к механическим нагрузкам в местах соединений.
- От ПвПнг(В)-LS: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и полимерной оболочкой, но без галогенов (Halogen Free). Оболочка из полиолефинов не содержит хлора, при горении выделяет нетоксичный дым, но может быть менее стойкой к маслу и распространению пламени в сравнении с ПВХ-композициями LS.
- От кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (например, СГ): Кабель с СПЭ имеет значительно большую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), неограниченную разность уровней по трассе прокладки, меньший вес и диаметр, а также не требует сложной системы подпитки маслом. Он практически вытеснил бумажную изоляцию в новых проектах.
- От кабелей с броней (ПвВБШвнг-LS): Бронированный кабель имеет дополнительные защитные покровы из стальных лент (Б) и шланг из ПВХ (Шв). Он предназначен для прокладки в земле (в т.ч. в грунтах с повышенной коррозионной активностью и с риском механических повреждений), в то время как ПвВнг-LS для таких условий без дополнительной защиты не подходит.
Основные технические и электрические параметры
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичными), а также международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля с алюминиевой жилой сечением 120 мм² на напряжение 35 кВ.
Таблица 1. Электрические характеристики при длительной эксплуатации
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20,6 / 35 кВ (40,5 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Допустимая длительная температура жилы | +90 °C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +250 °C | Продолжительность не более 5 с |
| Допустимая температура при перегрузке | +130 °C | Продолжительность не более 100 ч в год |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15 °C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dнар. | Где Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,153 Ом/км | Для медной жилы |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 65 кВ | Продолжительность 10 мин после прокладки |
Таблица 2. Параметры пожарной безопасности (нг(В)-LS)
| Параметр | Норма по ГОСТ 31565-2012 (категория В) | Описание |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Категория В | Горение не распространяется на длину более 2,5 м при испытании в пучке |
| Кислородный индекс | Не менее 30% | Минимальная концентрация кислорода, при которой возможно горение |
| Дымообразование | Коэффициент светопропускания не менее 50% | Пониженное дымовыделение (Low Smoke) |
| Коррозийная активность продуктов горения | pH не менее 4,3; проводимость не более 10 мкСм/мм | Пониженное содержание галогенов |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвВнг(В)-LS 35 кВ 120 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:
Особенности прокладки и монтажа: Прокладка допускается в воздухе (в помещениях, туннелях) и в земле (в траншеях), при условии защиты от механических повреждений (например, плитами или трубами). При подземной прокладке в агрессивных грунтах или при наличии блуждающих токов требуется дополнительная защита в виде брони, которую данный кабель не имеет. При групповой прокладке в пучках необходимо учитывать коэффициенты снижения допустимого тока нагрузки. Монтаж должен производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ПвВнг(В)-LS является одним из представителей семейства кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ. Его ключевые отличия от других марок:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля на 35 кВ от кабеля на 10 кВ?
Основные отличия заключаются в толщине изоляции из СПЭ (для 35 кВ она примерно в 1.5-2 раза больше), конструкции экранов (для 35 кВ они более мощные, часто комбинированные), а также в величинах испытательных напряжений (для 35 кВ после монтажа – 65 кВ переменного напряжения, для 10 кВ – 30 кВ). Конструкция жилы и оболочка могут быть аналогичными.
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В)-LS 35 кВ в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным учетом условий прокладки. Поскольку данный кабель не имеет брони, при прокладке в траншее необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений. Это достигается укладкой в асбоцементные или полимерные трубы, либо путем засыпки слоем песка и укрытия защитными плитами (кирпичом, бетонными плитами). В каталогах и ТУ часто указывается: «для прокладки в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений».
Какой допустимый длительный ток нагрузки для данного кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит не только от сечения, но и от условий прокладки: в воздухе, в земле, температуры окружающей среды, количества кабелей в пучке и расстояния между ними. Для ориентировки: для кабеля ПвВнг-LS 35 кВ 120 мм², проложенного в воздухе при температуре +25°C, допустимый ток составляет примерно 350 А. При прокладке в земле (в траншее с теплопроводностью грунта 1.0 К·м/Вт) ток может быть выше – около 390 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ 7 изд. или каталогов производителя для конкретных условий.
Что означает индекс (В) в маркировке нг(В)?
Индекс (В) указывает на категорию по нераспространению горения. Согласно ГОСТ 31565-2012 и МЭК 60332-3, существует несколько категорий: A, B, C, D. Категория В – одна из самых строгих для силовых кабелей общего назначения. Она означает, что кабель успешно прошел испытание на нераспространение горения в условиях самого жесткого теплового воздействия в составе вертикального пучка. Кабель с нг(В) можно применять в пучках при групповой прокладке без ограничения по высоте (протяженности) пучка.
Требуется ли для монтажа кабеля на 35 кВ специальный инструмент и обученный персонал?
Да, безусловно. Монтаж кабельных линий на 35 кВ относится к работам повышенной опасности и требует высокой квалификации. Персонал должен быть обучен и иметь соответствующие допуски. Для разделки конца кабеля (удаления экранов и изоляции с соблюдением геометрии слоев) используется специальный монтажный инструмент. Особенно критично качество монтажа концевых и соединительных муфт, так как любое нарушение технологии может привести к пробою изоляции и аварии.
Почему в кабелях на 35 кВ применяется именно сшитый полиэтилен, а не ПВХ?
Поливинилхлорид (ПВХ) не обладает достаточными диэлектрическими характеристиками для такого класса напряжения. Его электрическая прочность и рабочая температура значительно ниже. Сшитый полиэтилен (XLPE) после обработки под высоким давлением и температурой приобретает пространственную сетчатую структуру, что резко повышает его термостойкость (до +90°C длительно и до +250°C при КЗ), механическую прочность и стойкость к растрескиванию. Это делает СПЭ идеальным материалом для изоляции средневольтных и высоковольтных кабелей.
Заключение
Кабель ПвВнг(В)-LS 35 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 оболочка с индексами нг(В) и LS позволяет применять его на ответственных объектах с требованиями к пожарной безопасности. Правильный выбор, проектирование трассы, квалифицированный монтаж и соблюдение условий эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, который составляет не менее 30 лет.