Кабель силовой ВВГнг(А)-LS 4х50: полный технический анализ и область применения

Кабель ВВГнг(А)-LS 4х50 является одним из ключевых элементов современных систем распределения электроэнергии на промышленных и гражданских объектах. Это силовой кабель с медными токопроводящими жилами, поливинилхлоридной (ПВХ) изоляцией и оболочкой, обладающий улучшенными противопожарными характеристиками. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его свойства: В – изоляция жил из ПВХ (винил), В – оболочка из ПВХ, Г – отсутствие защитного покрова («голый»), нг(А) – не распространяющий горение по категории А, LS – с пониженным дымовыделением и газовыделением (Low Smoke), 4х50 – четыре жилы сечением 50 мм² каждая.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля ВВГнг(А)-LS 4х50 строго регламентирована техническими условиями и стандартами (ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-310-2001). Кабель состоит из нескольких обязательных элементов:

• Токопроводящие жилы: Медные, многопроволочные (как правило, класса 2 по ГОСТ 22483-2012). Жилы сечением 50 мм² имеют высокую гибкость по сравнению с однопроволочными, что облегчает монтаж. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: желто-зеленая – для заземляющей (PE), синяя или голубая – для нулевой (N), остальные (белый, коричневый, черный) – для фазных проводников.
• Изоляция жил: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Изоляция каждой жилы имеет стандартную толщину, обеспечивающую электрическую прочность. Для сечения 50 мм² она составляет 1,7 мм.
• Скрутка: Изолированные жилы скручены в сердечник. Для кабелей с сечением жил 35 мм² и выше нулевая жила может иметь уменьшенное сечение (например, 25 мм²), что должно быть отражено в полной маркировке (например, ВВГнг(А)-LS 4х50+1х25). В рассматриваемом исполнении 4х50 все четыре жилы равного сечения.
• Оболочка: Нанесена поверх скрученного сердечника, изготовлена из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Ее толщина для многожильных кабелей сечением 50 мм² составляет 3,0 мм. Оболочка обеспечивает механическую защиту и является ключевым элементом, обеспечивающим свойства «нг(А)» и «LS».

Детальный анализ пожаробезопасных характеристик (нг(А), LS, -FRLS)

Данная модификация кабеля предназначена для групповой прокладки и отличается повышенными требованиями к пожарной безопасности, что критически важно для современных объектов.

• Не распространяющий горение по категории А (нг(А)): Это высшая категория по нераспространению горения. Кабель может быть проложен в пучках (группах) большой суммарной мощности. Испытания проводятся в условиях наиболее жесткого теплового воздействия, моделирующего групповую прокладку. Кабель ВВГнг(А)-LS должен выдерживать горение в течение 40 минут после удаления источника пламени, не передавая горение далее по трассе. Это достигается за счет применения специальных рецептур ПВХ-компаундов, не поддерживающих горение.
• Пониженное дымовыделение и газовыделение (LS): Пластикаты изоляции и оболочки при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью. Это позволяет сохранять видимость в помещениях при эвакуации. Кроме того, выделяемые газообразные продукты (галогеноводороды) имеют пониженную коррозионную активность, что снижает риск повреждения электронного оборудования.
• Отличие от модификаций «нгд» и «FR»: Кабель «нгд» имеет пониженное дымогазовыделение, но не всегда соответствует высшей категории «А». Аббревиатура «FR» (Fire Resistance) указывает на огнестойкость – способность кабеля выполнять свои функции под воздействием пламени в течение заданного времени (например, 60, 90, 120 минут). Стандартный ВВГнг(А)-LS не является огнестойким. Для достижения этого свойства требуется дополнительная защита в виде слюдосодержащих лент (кабель ВВГнг(А)-FRLS).

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля ВВГнг(А)-LS 4х50 регламентированы для условий эксплуатации при температуре окружающей среды +25°C и рабочей температуре жил +70°C.

Таблица 1. Электрические характеристики кабеля ВВГнг(А)-LS 4х50

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U	0,66 / 1 кВ	Между жилой и землей / между жилами
Сопротивление изоляции, не менее	10 МОм·км	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	3 кВ	Продолжительность 10 мин.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	165 А	При прокладке в воздухе (канале)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,387 Ом/км	Для многопроволочной жилы
Масса 1 км кабеля	~ 5500 кг	Ориентировочное значение
Наружный диаметр	~ 38-42 мм	Ориентировочное значение
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров	Для многожильных кабелей

Таблица 2. Допустимые токовые нагрузки (I_доп) для кабеля ВВГнг(А)-LS 4х50 при различных способах прокладки

Способ прокладки	Одножильный кабель	Двужильный кабель	Трехжильный кабель	Четырехжильный кабель (4х50)
В воздухе (в кабельном канале, лотке)	245 А	199 А	174 А	165 А
В земле (в траншее, трубе)	269 А	218 А	191 А	180 А

Примечание: Значения приведены согласно ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом нормальных условий. При групповой прокладке требуется применение понижающих коэффициентов.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ВВГнг(А)-LS 4х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Питание мощных электроприемников (насосы, вентиляционные установки, холодильное оборудование) в промышленных зданиях и цехах.
• Прокладка в кабельных сооружениях (этажах, галереях, тоннелях, каналах) в качестве магистральных и распределительных линий.
• Электроснабжение административных, общественных и жилых зданий повышенной этажности (торговые центры, бизнес-центры, больницы, вокзалы).
• Прокладка в местах с массовым пребыванием людей, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности и малодымности.

Важные ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (трубы, кабельные блоки), так как отсутствует броневой покров. Не рекомендуется для одиночной прокладки по воздуху на открытом солнце без защиты от УФ-излучения. Допустимый температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C. Монтаж должен производиться при температуре не ниже -15°C во избежание повреждения изоляции и оболочки.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

Выбор кабельной продукции зависит от конкретных условий проекта. Ниже приведены ключевые альтернативы кабелю ВВГнг(А)-LS 4х50.

• АВВГнг(А)-LS 4х50: Алюминиевый аналог. Имеет меньшую стоимость и массу, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки (для 165 А потребуется сечение ~70 мм² по алюминию). Соединение алюминиевых жил требует более тщательного подхода из-за склонности к окислению.
• ПвВГнг(А)-LS 4х50 (или ППГнг(А)-HF): Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Обладает более высокой допустимой температурой нагрева жил (+90°C), повышенной стойкостью к токам короткого замыкания, меньшим весом и диаметром. Часто используется как современная альтернатива ПВХ-кабелям.
• ВБбШвнг(А)-LS 4х50: Бронированный кабель с защитой из двух стальных оцинкованных лент. Предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительных защитных конструкций, а также в условиях с повышенным риском механических повреждений.
• КГ 4х50: Гибкий кабель в резиновой изоляции и оболочке. Предназначен для нестационарного подключения передвижных механизмов. Не является заменой для стационарной прокладки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ВВГнг(А)-LS от просто ВВГнг?

Кабель ВВГнг соответствует более низкой категории нераспространения горения (например, В или С) и может распространять горение при групповой прокладке в больших пучках. Он также не имеет нормированных показателей по дымовыделению и коррозионной активности газов. Кабель ВВГнг(А)-LS предназначен для групповой прокладки по высшей категории «А» и гарантирует низкое дымовыделение.

Можно ли прокладывать кабель ВВГнг(А)-LS 4х50 в земле?

Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется и противоречит требованиям ПУЭ для кабелей без броневой защиты. Допускается прокладка в земле только при условии защиты его трубами (пластиковыми, асбоцементными) или в кабельных блоках. Предпочтительной альтернативой является бронированный кабель, например, ВБбШвнг(А)-LS.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Допустимый ток короткого замыкания (I_доп.кз) рассчитывается по формуле, учитывающей сечение жилы, материал, длительность КЗ и начальную/конечную температуры. Для медного кабеля сечением 50 мм² с ПВХ изоляцией при длительности КЗ 1 секунда и начальной температуре +70°C, конечной +160°C, допустимый ток КЗ составляет приблизительно 6,7 кА. Точный расчет должен выполняться проектировщиком для конкретных условий.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельном лотке?

При прокладке в одном лотке с кабелями других цепей (управления, сигнализации) рекомендуется разделение по ярусам или использование разделительных перегородок для исключения механического и электромагнитного влияния. При групповой прокладке силовых кабелей в лотках необходимо применять понижающие коэффициенты к допустимому току нагрузки, указанные в ПУЭ, таблица 1.3.11.

Что означает цветовая маркировка жил в кабеле 4х50?

Согласно ГОСТ 31996-2012, для четырехжильных кабелей равного сечения применяется следующая расцветка: жила 1 – желто-зеленая (заземляющая PE), жила 2 – синяя (нулевая рабочая N), жила 3 – коричневая (фазная L1), жила 4 – черная (фазная L2). Однако по согласованию с заказчиком цвета фазных жил могут быть другими. Важно, чтобы желто-зеленая и синяя жилы использовались строго по назначению.

Как правильно выбрать сечение кабеля 4х50 для конкретной нагрузки?

Выбор осуществляется по двум основным критериям: допустимому длительному току нагрузки (I_доп) и потере напряжения. Сначала рассчитывается максимальный рабочий ток линии с учетом всех коэффициентов (прокладки, группы). Он должен быть меньше I_доп из таблиц ПУЭ. Затем выполняется расчет потери напряжения в конце линии, которая для силовых сетей 0,4 кВ не должна превышать, как правило, 5%. Для сечения 50 мм² при трехфазной нагрузке 100 кВт (примерно 160 А) и длине линии 100 м потеря напряжения составит около 2,5%, что является допустимым.