Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВКШвнг(А)-LS 185 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель ВКШвнг(А)-LS 185 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки ВКШвнг(А)-LS 185 мм²

• В – Изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
• К – Конструкция с защитным покровом в виде кольцевой гофрированной стальной ленты.
• Шв – Защитный шланг (Ш) из поливинилхлоридного пластиката высокой твердости.
• нг(А) – Обозначение пониженной пожарной опасности. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования). Это означает, что при испытании в пучке суммарная теплота сгорания не превышает 40 МДж на метр.
• LS (Low Smoke) – Пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении. Оболочка и изоляция изготовлены из материалов, выделяющих минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при пожаре.
• 185 – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ВКШвнг(А)-LS 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой многопроволочной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.

2. Экран по жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические и термические характеристики кабеля. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу стабильность формы при высоких температурах, повышенную стойкость к тепловому старению и трекингу. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 4,0 мм).

4. Экран по изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
• Медной ленты или оплетки из медных проволок. Для кабеля 185 мм² чаще применяется экран в виде медной ленты, наложенной продольно с нахлестом, или комбинация ленты и проволок. Этот экран служит для создания равномерного электрического поля, отвода емкостных токов и в качестве элемента системы защиты (нулевой проводник для токов короткого замыкания).

5. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих или специальных полимерных лент. Ее задача – фиксация экрана по изоляции и обеспечение круглой формы сердечника перед наложением защитных покровов.

6. Разделительный слой

Как правило, это битумированная бумага или полимерная лента, предотвращающая адгезию поясной изоляции к внутренней стороне брони.

7. Броня

Выполнена в виде гофрированной стальной ленты (ГСЛ), наложенной поверх разделительного слоя. Гофрирование придает ленте гибкость и позволяет кабелю сохранять способность к изгибу после наложения жесткой защиты. Основные функции брони: защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) и от растягивающих усилий.

8. Защитный шланг (оболочка)

Наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности (нг-LS). Этот материал обеспечивает защиту брони от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и, благодаря специальным добавкам, соответствует требованиям «нг(А)» и «LS». Оболочка имеет характерную окраску, обычно черный или оранжевый цвет.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 12/20	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90 °C	Длительный режим работы
Температура при коротком замыкании (до 5 сек)	+250 °C	Кратковременный режим
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15 °C
Минимальный радиус изгиба	15 x Dнар	Dнар – наружный диаметр кабеля
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)	~ 355 А	При прокладке в земле (один кабель в траншее, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт)
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, Ом/км, не более	0,0991	Для медной жилы 185 мм²

Параметры пожарной безопасности

• Огнестойкость: Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А.
• Коррозионная активность: Индекс pH выделяющихся газов ≥ 4,3; проводимость водного раствора ≤ 10 мкСм/мм. Это означает минимальное воздействие на металлические конструкции и оборудование при пожаре.
• Дымовыделение: Коэффициент светопропускания при горении ≥ 60%, что обеспечивает лучшую видимость при эвакуации.
• Токсичность: Показатель токсичности продуктов горения ≥ 80 г/м³ (относительно высокое значение, указывающее на меньшую токсичность по сравнению с обычными ПВХ-компаундами).

Область применения и способы прокладки

Кабель ВКШвнг(А)-LS 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП) и центрам питания.
• Питание мощных потребителей: Промышленные предприятия, крупные торговые центры, насосные и компрессорные станции.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, кабельных каналах и этажах, на эстакадах и в галереях, где требуется групповая прокладка.
• Объекты с массовым пребыванием людей и повышенными требованиями пожарной безопасности: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы, спортивные комплексы, высотные здания. Требования «нг(А)» и «LS» здесь являются обязательными.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) для конкретного класса зоны.

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Броня из ГСЛ обеспечивает защиту от механических повреждений. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты.
• В кабельных сооружениях: На лотках, полках, в коробах. Возможна плотная групповая прокладка благодаря исполнению «нг(А)».
• В помещениях: По стенам, конструкциям, в шахтах. Исполнение LS критически важно для закрытых пространств.

Запрещена прокладка по воздуху (воздушные линии) без несущего троса, так как кабель не рассчитан на значительные постоянные растягивающие нагрузки.

Сравнение с аналогами и преимущества

Сравним ВКШвнг(А)-LS с другими типами кабелей на среднее напряжение.

Параметр / Тип кабеля	ВКШвнг(А)-LS (СПЭ-изоляция, броня ГСЛ)	ААШв (бумажная изоляция, броня)	ПвПнг(А)-LS (СПЭ-изоляция, броня из проволок)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	Бумага, пропитанная вязким составом	Сшитый полиэтилен (СПЭ)
Допустимая температура жилы	+90 °C	+70 °C (для 10 кВ)	+90 °C
Влияние перепадов высот	Нет ограничений	Ограничено из-за стекания пропитки	Нет ограничений
Требования к монтажу	Проще, не требует концевых муфт с фарфоровыми изоляторами	Сложнее, обязательна установка концевых муфт для герметизации	Аналогично ВКШвнг
Пожарная безопасность	Высокая (нг(А)-LS)	Низкая (распространяет горение, нет LS)	Высокая (нг(А)-LS)
Механическая защита	Хорошая (броня ГСЛ)	Хорошая (ленточная броня)	Очень высокая (броня из стальных проволок, защита от растяжения)
Вес и гибкость	Средние	Большой вес, низкая гибкость	Большой вес, гибкость лучше, чем у ленточной брони
Стоимость	Средне-высокая	Ниже (но эксплуатационные затраты могут быть выше)	Выше (из-за брони из проволок)

Ключевые преимущества кабеля ВКШвнг(А)-LS 185 мм²:

• Высокая надежность и долговечность: Стабильность свойств СПЭ обеспечивает срок службы не менее 30 лет.
• Превосходные диэлектрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому пробою.
• Безопасность: Соответствие высшей категории «нг(А)» и требованиям по низкому дымо- и газовыделению.
• Универсальность прокладки: Возможность применения в земле и в кабельных сооружениях с групповой прокладкой.
• Удобство монтажа и обслуживания: Отсутствие необходимости в сложных системах постоянного давления масла или пропитки, более простой монтаж муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ВКШвнг(А)-LS от ПвПнг(А)-LS?

Основное отличие – в конструкции брони. У ВКШвнг броня выполнена в виде гофрированной стальной ленты (ГСЛ), которая защищает в основном от ударов и продавливания. У ПвПнг броня – это плоские или круглые стальные проволоки, которые, помимо защиты от ударов, эффективно противостоят растягивающим усилиям. Кабель ПвПнг чаще применяется на участках с риском растяжения (например, при прокладке с большим перепадом высот по вертикальным шахтам).

Можно ли проложить кабель ВКШвнг(А)-LS в земле без дополнительной защиты?

Да, можно. Броня из гофрированной стальной ленты и наружная оболочка из ПВХ пластиката предназначены для прямой прокладки в земле. Однако для дополнительной защиты от агрессивных грунтов и блуждающих токов может использоваться кабель с полиэтиленовым шлангом поверх брони (маркировка ВКШпнг(А)-LS). Также обязательна укладка на подготовленное ложе (подушку из песка).

Какой минимальный радиус изгиба для кабеля 185 мм²?

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля (15D). Для кабеля на 10 кВ сечением 185 мм² наружный диаметр примерно 70-75 мм. Следовательно, радиус изгиба составит не менее 15

• 75 = 1125 мм. При монтаже концевой муфты у ее основания радиус изгиба, как правило, должен быть не менее 25D.

Требуется ли для данного кабеля система контроля изоляции?

Кабель с изоляцией из СПЭ не требует постоянного мониторига состояния изоляции, в отличие от маслонаполненных кабелей. Однако в составе современных распределительных сетей 6-20 кВ для раннего обнаружения дефектов часто применяются системы постоянного контроля изоляции (СКИ), основанные на измерении токов нулевой последовательности. Их использование повышает общую надежность системы, но не является обязательным для самого кабеля.

Как определяется необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?

Сечение 185 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:

• По допустимому длительному току нагрузки (I_дл.доп.): Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше I_дл.доп. с учетом поправочных коэффициентов на способ прокладки, температуру окружающей среды и количество работающих кабелей вплотную.
• По потере напряжения: Падение напряжения в конце линии не должно превышать значений, установленных ПУЭ (например, ±5% от номинального).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (КЗ): Проверяется, что сечение жилы достаточно для протекания тока КЗ в течение времени срабатывания защиты без недопустимого перегрева.
• По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки.

Сечение 185 мм² является стандартным для фидеров средней мощности в сетях 10 кВ.

Какие муфты применяются для монтажа кабеля ВКШвнг(А)-LS?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение:

• Соединительные муфты: Типа 3С или 3СТ (термоусаживаемые), либо холодноусаживаемые. Обеспечивают электрическое соединение жил, восстановление экранов и изоляции, герметизацию.
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Типа 3КН(В)Т или аналогичные. Обеспечивают переход с кабельной изоляции на воздушную, подключение к шинам распределительного устройства или силового трансформатора.
• Стопорные муфты: Используются при значительных перепадах высот для ограничения стекания полупроводящих слоев.

Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации и требований проекта.