Кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6000 В. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень пожарной безопасности и надежности в эксплуатации. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 является ключом к пониманию его свойств: Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; нг(В) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка); LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение; 6 кВ – номинальное напряжение; 240 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм²
Кабель имеет многопроволочную конструкцию, обеспечивающую гибкость и устойчивость к механическим воздействиям. Конструктивные элементы расположены от центра к периферии в следующем порядке:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медных проволок (класс 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, состоит из множества проволок, скрученных в единый проводник. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежный контакт в соединениях.
- Экран по жиле. Полупроводящий экран, выполненный из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции для напряжения 6 кВ стандартизирована.
- Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле в изоляционном слое.
- Поясная изоляция. Представляет собой ленту из медных или медных луженых проволок, наложенную поверх экрана по изоляции. Служит для заземления экранов и обеспечения симметрии электрического поля. Является нулевой точкой при однофазных коротких замыканиях.
- Разделительный слой. Чаще всего выполнен из полимерной пленки или ленты, предотвращающей адгезию оболочки к поясной изоляции.
- Оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с пониженным дымо- и газовыделением (ПВХ-пластикат LS). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за пожаробезопасные характеристики кабеля.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ на промышленных предприятиях (заводы, фабрики, нефтехимические комплексы).
- Питание мощного электропривода (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Электроснабжение городов и населенных пунктов (районные подстанции, вводы в трансформаторы).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
- Прокладка в зданиях и помещениях с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, на объектах транспортной инфраструктуры, где критично низкое дымо- и газовыделение.
- Высокие диэлектрические и температурные характеристики изоляции СПЭ: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ). Большая пропускная способность.
- Отсутствие течи пропиточного состава: В отличие от бумажно-масляных кабелей, может прокладываться на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Высокая стойкость к термическим и динамическим нагрузкам: Изоляция СПЭ сохраняет свойства при коротких замыканиях.
- Пожаробезопасность: Исполнение нг(В)-LS обеспечивает безопасность при групповой прокладке, снижая риски отравления и потери видимости при пожаре.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями аналогичного напряжения с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, что облегчает монтаж и транспортировку.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Требует аккуратного обращения при монтаже, защиты от ударов, защемлений.
- Сложность монтажа концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала и специального инструмента для зачистки экранов и изоляции.
- Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями на напряжение до 1 кВ или кабелями с изоляцией из ПВХ.
- Ограничение по монтажу при низких температурах: При -15°C и ниже пластикат оболочки теряет эластичность, возможны трещины.
- Материал: СПЭ (Пв) — сшитый полиэтилен; ЭПР (ПвП) — этилен-пропиленовая каучуковая резина.
- Гибкость: Кабели с ЭПР изоляцией, как правило, более гибкие, что упрощает монтаж в стесненных условиях.
- Водопоглощение: СПЭ более чувствителен к влаге, поэтому при повреждении оболочки и экрана возможна водная древовидная эрозия изоляции. ЭПР более влагостойка.
- Температурный режим: Оба материала имеют схожие длительно допустимые температуры (+90°C).
- Стоимость: Кабели с изоляцией ЭПР обычно дороже.
Основные технические и электрические параметры
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ, ТУ и должны быть подтверждены заводскими испытаниями. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля с медной жилой 240 мм² на напряжение 6/10 кВ.
Таблица 1. Электрические характеристики при длительной эксплуатации
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Максимально допустимая длительная температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Допустимая температура жилы при перегрузке | +130°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0754 (согласно ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 15 |
| Рабочая емкость, мкФ/км | Приблизительно 0.3-0.4 (зависит от конструкции) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | Приблизительно 0.1-0.15 |
Таблица 2. Пожаробезопасные характеристики (для исполнения нг(В)-LS)
| Параметр | Значение / Требование |
|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Не распространяет горение по категории В (наиболее жесткие условия) |
| Кислородный индекс, %, не менее | Обычно 30-35% |
| Дымообразование при горении и тлении | Пониженное. Коэффициент светопропускания при испытаниях, не менее 40-50% |
| Выделение токсичных газов (газовыделение) | Пониженное. Индекс токсичности продуктов горения, как правило, не более 40-80 |
| Коррозийная активность продуктов дымо-газовыделения | Пониженная (pH > 4.3, проводимость < 10 мкСм/мм) |
Таблица 3. Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей с поясной изоляцией) |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура прокладки в траншеях | Не ниже 0°C (при более низких температурах требуется подогрев) |
| Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании | Соответствует требованиям ГОСТ на класс напряжения 6 кВ |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности прокладки: Кабель допускается к групповой прокладке (в пучках) без ограничения по этажности. При прокладке в земле (траншеях) требуется обязательная защита от механических повреждений (бронирование) — для этого применяются модификации кабеля, например, ПвБбШвнг(В)-LS. Базовая модель ПвВнг(В)-LS для прокладки в земле не предназначена. При прокладке в воздухе необходимо учитывать УФ-стойкость оболочки (стандартный ПВХ пластикат LS имеет ограниченную стойкость, рекомендуется прокладка в тени или использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм²:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПвВнг-LS от ПвВнг(В)-LS?
Буква (В) в скобках указывает на категорию испытаний на нераспространение горения. Кабель с индексом нг(В) испытывается по наиболее жестким условиям (категория В) при групповой прокладке с высокой удельной пожарной нагрузкой. Кабель с маркировкой просто нг может испытываться по менее строгим категориям (А или В). На практике для ответственных объектов всегда требуется исполнение нг(В).
Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм² в земле (траншее)?
Нет, в чистом виде — нельзя. Кабель без бронепокрова (обозначаемого в марке буквами «Бб» — стальные оцинкованные ленты, или «Бл» — алюминиевые ленты) не имеет защиты от механических повреждений (проколов лопатой, грунтовыми подвижками, грызунами). Для прокладки в земле необходимо применять бронированные модификации: ПвБбШвнг(В)-LS или ПвБлШвнг(В)-LS.
Какой ток длительно допустимой нагрузки (ДДТ) для данного кабеля?
ДДТ зависит от способа прокладки и количества проложенных кабелей. Для одиночного кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ 1х240, проложенного в воздухе при температуре +25°C, длительно допустимый ток составляет примерно 440-460 А. При прокладке в земле (в трубах или без) в нормальных грунтах — 510-530 А. Точные значения необходимо брать из актуальных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру воздуха/грунта, групповую прокладку, теплопроводность грунта).
Требуется ли заземление экранов (поясной изоляции) кабеля на напряжение 6 кВ?
Да, обязательно. Экран (поясная изоляция) должен быть заземлен с двух сторон кабельной линии. Это обеспечивает симметрию электрического поля, безопасность для персонала (снимает напряжение с экрана), а также позволяет работать устройствам релейной защиты при замыканиях. Заземление выполняется через концевые муфты или специальные заземляющие устройства.
В чем принципиальная разница между кабелями с изоляцией СПЭ (Пв) и кабелями с изоляцией из этиленпропиленовой резины (ПвП)?
Основные отличия:
Выбор зависит от условий прокладки, бюджета и требований проекта.
Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ?
Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) соединительные и концевые муфты на напряжение 6-10 кВ, рассчитанные на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена и медным экраном. Важно, чтобы муфта была предназначена именно для кабелей с экраном (не для кабелей без экрана) и соответствовала сечению.
Заключение
Кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 240 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества — изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую пропускную способность и стойкость к перегрузкам, а также комплекс пожаробезопасных характеристик (нг(В)-LS), делающих его пригодным для прокладки в местах с массовым пребыванием людей и на ответственных промышленных объектах. Корректный выбор, монтаж с соблюдением требований ПУЭ и производителя, а также квалифицированное обслуживание гарантируют длительный и безотказный срок службы кабельной линии.