Кабель ВКШвнг(А)-LS 400 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ВКШвнг(А)-LS 400 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, с медным экраном в виде оплетки и броней из стальных оцинкованных проволок. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц. Его ключевые особенности — высокая пожаробезопасность, механическая прочность и надежность в эксплуатации в сложных условиях.
Расшифровка маркировки ВКШвнг(А)-LS 400 мм²
- В — Изоляция из поливинилхлорида (ПВХ).
- К — Наличие экрана в виде медной оплетки.
- нг(А) — Не распространяющий горение по категории А. Это означает, что при групповой прокладке в пучках кабель не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по самым строгим критериям.
- LS (Low Smoke) — Пониженное дымо- и газовыделение. При пожаре выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
- 400 мм² — Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (ож) или многопроволочная (мн), круглой формы, сечением 400 мм². Класс гибкости 1 или 2. Для сечения 400 мм² чаще применяется многопроволочная жила для обеспечения необходимой гибкости при монтаже.
- Изоляция: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-нг). Цветовая маркировка жил согласно ГОСТ: желто-зеленая (земля), синяя или голубая (ноль), для фазных — коричневый, черный, серый или другие.
- Скрутка изолированных жил: Жилы скручены в сердечник с заполнением промежутков негорючим материалом или без него, но с общей обмоткой.
- Экран: Медная оплетка с плотностью не менее 70%. Предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жил, защиты от внешних электромагнитных помех и для использования в качестве жилы защитного заземления (при необходимости и соответствии проекту).
- Поясная изоляция: Слой из ПВХ-ленты или аналогичного материала, наложенный поверх экрана.
- Броня: Из стальных оцинкованных проволок, наложенных витками поверх подушки. Обеспечивает защиту от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Наружная оболочка: Из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-Швнг). Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Имеет отличительную расцветку, часто оранжевую или серую.
- Магистральные линии в системах электроснабжения промышленных предприятий, шахт, рудников.
- Питание мощного электрооборудования (трансформаторы, насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), по мостам и в промышленных помещениях с высокой пожарной опасностью.
- Прокладка в земле (траншеях) при наличии условий, требующих механической защиты от повреждений и блуждающих токов.
- Прокладка в земле: обязательна песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от механических повреждений (кирпич, плиты) при глубине менее 1 м. Расстояние между параллельно проложенными кабелями — не менее 100 мм (рекомендуется 300 мм для улучшения теплоотвода).
- Прокладка в воздухе: необходимо учитывать солнечную радиацию и механические нагрузки (ветер, гололед). Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или по эстакадам.
- Прокладка в помещениях: преимущественно в лотках, коробах, на кабельных полках. Благодаря индексу «нг(А)-LS» разрешена групповая прокладка в пучках без ограничений по горючести.
- Монтаж: при низких температурах (ниже -15°C) необходим предварительный прогрев кабеля. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Заземление: медный экран и броня из проволок подлежат обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы экрана.
- ВБШвнг(А)-LS: Броня из двух стальных оцинкованных лент. Основное отличие — тип брони. Ленточная броня (ВБШв) лучше защищает от механических повреждений режущего/давящего типа, но менее устойчива к растягивающим нагрузкам по сравнению с проволочной броней (ВКШв). Кабель с проволочной броней рекомендуется для прокладки в условиях возможных растяжений (вертикальные шахтные стволы, участки с переменной нагрузкой на грунт).
- ПвБШвнг(А)-LS: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Имеет более высокую допустимую температуру жилы (+90°C в длительном режиме), большую стойкость к токам КЗ и лучшие диэлектрические характеристики. Применяется для сетей 6-35 кВ, а на напряжение 1 кВ — в случаях, где требуются повышенные нагрузочные способности или работа в условиях повышенных температур. Стоимость существенно выше.
- АВБШвнг(А)-LS: Кабель с алюминиевыми жилами. Основное преимущество — меньшая стоимость и вес. Недостатки: большее сечение для той же пропускной способности, склонность алюминия к окислению, меньшая механическая надежность контактных соединений. Медь предпочтительнее для ответственных объектов и при высоких токах нагрузки.
- На температуру воздуха или грунта: При повышении температуры среды выше нормативной (+25°C для воздуха, +15°C для грунта) допустимый ток снижается.
- На количество работающих кабелей вплотную: При групповой прокладке взаимный нагрев снижает теплоотвод.
- На глубину прокладки в земле: Увеличение глубины заложения свыше 0,7 м ухудшает теплоотвод.
- Вводов и секционных связей на ГПП (главных понизительных подстанциях) предприятий.
- Питания мощных двигателей (свыше 250-300 кВт) на напряжение 6/10 кВ через понижающие трансформаторы.
- Магистральных линий в сетях 0,4 кВ большой протяженности и с высокой нагрузкой (токи до 600 А).
Шв — Защитный шланг (оболочка) из ПВХ.
Буква «В» в начале маркировки указывает на материал изоляции жил (ПВХ), а «Шв» — на материал наружной оболочки (ПВХ-шланг). Броня из стальных оцинкованных проволок обозначается отсутствием буквы «Б» в начале, но подразумевается конструктивно (кабель бронированный, но маркировка брони в данной аббревиатуре не отражена явно, что является отраслевой нормой для кабелей с круглой проволочной броней).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ВКШвнг(А)-LS 400 мм² многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Электрические характеристики при напряжении 1 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +70°C | В длительном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +350°C | Продолжительность не более 5 сек. |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +90°C | Согласно ПУЭ |
| Сопротивление изоляции, не менее | 10 МОм·км | При температуре +20°C |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров | Для многожильных кабелей |
| Строительная длина | Не менее 150 м | Может быть согласована с производителем |
Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для кабеля ВКШвнг(А)-LS 400 мм²
Согласно ПУЭ 7-изд., ГОСТ 31996-2012. Для прокладки в земле (в траншее) и на воздухе.
| Условия прокладки | Количество кабелей в траншее/на воздухе | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|---|
| В земле (грунт с теплопроводностью 1.2 К·м/Вт, температура земли +15°C, глубина прокладки 0.7 м) | 1 кабель | 610 |
| 2 кабеля с расстоянием 300 мм между ними | 540 | |
| На воздухе (температура воздуха +25°C) | 1 кабель | 665 |
| 2 кабеля вплотную | 605 |
Важно: При изменении условий прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в пучке, глубина заложения) применяются соответствующие поправочные коэффициенты, указанные в ПУЭ и ГОСТ. Для точного расчета необходимо выполнять проектную работу.
Таблица 3. Параметры пожарной безопасности (соответствие ГОСТ Р 53315-2009, ГОСТ 31565-2012)
| Критерий | Класс по ГОСТ | Характеристика |
|---|---|---|
| Распространение горения при одиночной/групповой прокладке | П1б.8.2.2.2 / О1.8.2.2.2 (нг(А)) | Не распространяет горение. Категория А — испытание в самом жестком режиме (горючая нагрузка 7 л/м). |
| Коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения | Д2 | Пониженная дымообразующая способность. Индекс дымообразования не более 50. |
| Кислотность продуктов горения | Г2 | Пониженное выделение коррозионно-активных газообразных продуктов. Значение pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм. |
| Токсичность продуктов горения | Т2 | Умеренно опасные. |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ВКШвнг(А)-LS 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности прокладки и монтажа:
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Кабель ВКШвнг(А)-LS является одним из представителей семейства бронированных кабелей с низкой пожарной опасностью. Сравнение с ключевыми аналогами:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между ВКШвнг(А)-LS и ВБШвнг(А)-LS?
Ключевое отличие — тип бронепокрова. ВКШв имеет броню из круглых стальных оцинкованных проволок, что обеспечивает высокую устойчивость к растягивающим нагрузкам. ВБШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, которая лучше защищает от локальных ударов и порезов. Выбор зависит от условий прокладки: для вертикальных трасс, шахт, зон с риском просадки грунта — ВКШв; для стандартных траншей и кабельных сооружений — ВБШв.
2. Можно ли использовать экран кабеля ВКШвнг(А)-LS в качестве заземляющего проводника?
Медный экран в виде оплетки может быть использован в качестве дополнительного или вспомогательного заземляющего проводника, однако его сечение (обычно 16-25 мм²) необходимо проверять на соответствие требованиям ПУЭ (гл. 1.7) по допустимым токам короткого замыкания. Для основного защитного заземления рекомендуется использовать отдельную жилу в кабеле (обозначение в марке «ж») или внешний заземляющий проводник. Экран и броня должны быть заземлены с двух сторон для безопасности.
3. Какие поправочные коэффициенты наиболее критичны при расчете токовой нагрузки для данного кабеля?
Наиболее существенные поправочные коэффициенты:
Все коэффициенты приведены в ПУЭ (Глава 1.3) и должны применяться комплексно.
4. Допустима ли прокладка кабеля ВКШвнг(А)-LS в помещениях с повышенной влажностью или по сырым грунтам?
Да, допустима. Наружная оболочка из ПВХ пластиката и оцинкованная броня обеспечивают стойкость к влаге и коррозии. Однако при постоянном погружении в воду или прокладке в особо агрессивных средах (болота, солончаки, зоны с блуждающими токами) необходимо применять кабели со специальной защитой (например, с алюминиевой оболочкой — марки АВКШв).
5. Как правильно выбрать сечение 400 мм²? На какой объект оно рассчитано?
Сечение 400 мм² выбирается на основе расчета электрических нагрузок, токов короткого замыкания, потерь напряжения и экономической плотности тока. Оно типично для:
Окончательный выбор должен быть подтвержден проектным расчетом.
6. Каковы требования к концевой разделке и соединению жил кабеля ВКШвнг(А)-LS 400 мм²?
Для кабеля с экраном и броней обязательна установка концевых кабельных муфт (КВМ, КНС). Экран и броня должны быть разведены и заземлены. Соединение жил сечением 400 мм² производится с помощью опрессовки в гильзах (медных или биметаллических) с применением гидравлического пресса, либо с помощью болтовых соединений в специальных наконечниках. Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологических карт.
Заключение
Кабель ВКШвнг(А)-LS 400 мм² является высокотехнологичным продуктом, сочетающим мощные токопроводящие характеристики (до 665 А на воздухе), повышенную механическую защиту благодаря проволочной броне и современный уровень пожарной безопасности (категория «нг(А)» и «LS»). Его применение оптимально на ответственных объектах промышленной и городской инфраструктуры, где предъявляются жесткие требования к надежности, безопасности и долговечности кабельных линий. Корректный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) гарантируют бесперебойное электроснабжение на протяжении всего срока службы, который составляет не менее 30 лет.