Кабель силовой ПвВнг(В)-LS 6 кВ 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвВнг(В)-LS на напряжение 6 кВ с сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6000 В частотой 50 Гц. Его ключевыми отличиями являются применение изоляции из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, что обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, а также использование материалов пониженной пожарной опасности, что регламентируется индексом «нг(В)-LS».

Расшифровка маркировки кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ 1х300

• Пв – изоляция жилы из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(В) – исполнение по нераспространению горения при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение.
• 6 кВ – номинальное напряжение.
• 300 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ 300 мм² является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 300 мм² изготавливается, как правило, из медной проволоки (категория 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила является многопроволочной (гибкой или повышенной гибкости), что облегчает процесс монтажа и укладки кабеля. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежный долговременный контакт.

2. Экранирующий слой над жилой (экран жилы)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его назначение – 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 полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает превосходными диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), отличной стойкостью к тепловому старению и механическим повреждениям по сравнению с традиционной бумажно-пропитанной изоляцией.

4. Экранирующий слой над изоляцией (экран изоляции)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.

5. Медный экран

Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных проволок или медной ленты (фольги) в сочетании с дренажной проволокой. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение безопасности при коротком замыкании (путь для тока КЗ), а также выполнение функций нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.

6. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию, обычно из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, которая отделяет медный экран от внешней оболочки.

7. Оболочка

Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Материал оболочки соответствует требованиям нераспространения горения при групповой прокладке (нг), а также обладает низким дымо- и газовыделением (LS). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	Между жилой и землей/между жилами
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ, °C	+250	Продолжительность до 5 с
Минимальная температура монтажа, °C	-15	Без предварительного прогрева
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение, кВ	15	Продолжительность 10 мин. после прокладки
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4	Зависит от конструкции

Механические и пожарные характеристики

Параметр	Значение / Соответствие
Исполнение по нераспространению горения	Категория В (наибольшая пожарная нагрузка) по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22
Кислородный индекс оболочки, %	Не менее 30
Выделение дыма при горении	Пониженное (LS). Коэффициент дымопоглощения не менее 40%
Содержание галогенов	Пониженное (в материалах оболочки)
Коррозионная активность продуктов горения	Пониженная (pH и проводимость в пределах норм)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля

Токовые нагрузки (справочно, для одножильного кабеля)

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Для кабеля ПвВнг(В)-LS 1х300 мм², проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0.7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт:

Условие прокладки	Допустимый длительный ток, А (приблизительно)
В воздухе (в помещении)	~550 — 600
В земле (в траншее)	~600 — 650
В трубе в земле	~500 — 550

Точные значения определяются по расчетным таблицам ПУЭ 7 изд. или методикам ГОСТ Р 52796-2007 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру воздуха/грунта, групповую прокладку и т.д.).

Область применения

Кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 300 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение 6-10 кВ и находит применение в следующих объектах и условиях:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Питание районных и цеховых подстанций на промышленных предприятиях.
• Промышленная энергетика: Прокладка в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях, тоннелях), производственных цехах для питания мощного оборудования (электропечи, крупные двигатели, трансформаторы).
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры – везде, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
• Горнодобывающая промышленность: Для поверхностных сооружений шахт и разрезов.
• Условия групповой прокладки: Благодаря исполнению «нг(В)» кабель может прокладываться в пучках (в лотках, коробах, по кабельным конструкциям) без риска распространения пламени на большую длину.
• Помещения с массовым пребыванием людей: Исполнение «LS» минимизирует задымление в случае пожара, облегчая эвакуацию и работу пожарных.

Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (кабельных каналов, труб) из-за механического воздействия и отсутствия брони. Для прокладки в земле рекомендуется применять бронированные модификации, например, ПвБбШвнг(В)-LS.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ 6 кВ):

• Более высокая допустимая рабочая температура жилы (+90°C против +70°C).
• Большая пропускная способность по току.
• Отсутствие необходимости ограничивать перепад уровней при прокладке (нет стекания пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр.
• Более высокая стойкость к влаге и термическим перегрузкам.
• Простота монтажа и оконцевания.
• Более длительный срок службы (до 30-40 лет).

Недостатки:

• Более высокая чувствительность к частичным разрядам при дефектах монтажа (требуется качественная заделка концов).
• Как правило, более высокая стоимость, хотя с развитием технологий разница сокращается.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: При прокладке не должен превышать 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 300 мм² это обычно 1.0 – 1.2 метра.
• Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Заземление: Медный экран кабеля с обоих концов должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Оконцевание и соединение: Требуют применения специальных кабельных муфт (концевых и соединительных), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Крайне важно обеспечить полную герметизацию и снятие напряженности на краях экрана.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является испытание повышенным напряжением переменного тока 15 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

Индекс «(В)» указывает на категорию исполнения по нераспространению горения. Без указания категории кабель может быть испытан по менее строгим условиям (категория А или вообще без групповой прокладки). Категория В – наивысшая по пожарной нагрузке при испытаниях по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (испытание на нераспространение горения при групповой прокладке). Кабель с индексом (В) гарантированно не распространяет горение при прокладке большими пучками с высокой удельной тепловой нагрузкой.

Можно ли прокладывать кабель ПвВнг(В)-LS 6 кВ 300 мм² в земле (траншее)?

Прямую прокладку в траншее без дополнительной механической защиты выполнять не рекомендуется, так как кабель не имеет брони. Допускается прокладка в трубах (ПНД, асбоцементных, металлических) или в блоках, проложенных в земле. Для непосредственной прокладки в грунте следует выбирать бронированные модификации, например, ПвБбШвнг(В)-LS, где «Бб» — броня из двух стальных оцинкованных лент.

Как правильно выбрать сечение 300 мм²? Достаточно ли его для конкретной нагрузки?

Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:

• Определение длительно допустимого тока нагрузки с учетом условий прокладки (в воздухе, в земле, количество кабелей в пучке, температура окружающей среды).
• Проверку по потере напряжения.
• Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
• Проверку по экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).

Сечение 300 мм² является стандартным для фидеров 6 кВ значительной мощности (порядка 3-4 МВА). Окончательное решение должно быть закреплено в проектной документации, выполненной в соответствии с ПУЭ и другими нормативными документами.

Чем отличается кабель на 6 кВ от кабеля на 10 кВ, если в маркировке указано 6/10 кВ?

Указание напряжения 6/10 кВ означает, что кабель может быть использован в сетях как с номинальным линейным напряжением 6 кВ (фазное напряжение относительно земли U₀ = 6 / √3 ≈ 3.5 кВ), так и 10 кВ (U₀ ≈ 5.8 кВ). Конструкция изоляции рассчитана на максимальное фазное напряжение 5.8 кВ в длительном режиме и соответствующие испытательные напряжения. Таким образом, кабель марки ПвВнг(В)-LS 6/10 кВ универсален для сетей обоих классов напряжения.

Каков срок службы кабеля ПвВнг(В)-LS 6 кВ?

Номинальный срок службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется реальными нагрузочными и температурными режимами, а также отсутствием повреждений.

Требуется ли специальный инструмент для разделки и монтажа муфт на этот кабель?

Да, для качественного монтажа кабельных муфт необходим профессиональный инструмент: стрипперы для послойного снятия изоляции и экранов, фаскосниматели для формирования конусов на изоляции, римеры для снятия полупроводящего слоя, динамометрические ключи для затяжки болтовых соединений. Использование специализированного инструмента минимизирует риск повреждения изоляции и обеспечивает надежный долговременный контакт.

Какой документ подтверждает соответствие кабеля требованиям пожарной безопасности?

Основным документом является Сертификат соответствия требованиям Технического регламента о требованиях пожарной безопасности (ТР ЕАЭС 043/2017). В нем должны быть указаны конкретные показатели пожарной опасности: распространение пламени (категория В), кислородный индекс, дымообразование, коррозионная активность и т.д. Наличие этого сертификата обязательно для применения кабеля на объектах, подпадающих под действие регламента.