Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШвнг(А)-HF 1 кВ: конструкция, свойства и применение

Кабель ПвБШвнг(А)-HF 1 кВ представляет собой современную силовую кабельную продукцию, предназначенную для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения до 1000 В частотой 50 Гц. Его расшифровка, согласно ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001, раскрывает ключевые особенности конструкции и материалов:

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования по нераспространению горения).
• HF – индекс, указывающий на низкое газо- и дымовыделение при горении и тлении (от англ. Halogen Free). Оболочка и изоляция не содержат галогенов.
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
• 3-х жильный – количество токопроводящих жил.

Детальное описание конструкции

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Жилы выполняются из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений до 16 мм² включительно жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по гибкости). Для сечений 25 мм² и выше – многопроволочные (класс 2). Медь обеспечивает высокую электропроводность, коррозионную стойкость и надежность контактных соединений.

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным ПЭ:

• Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
• Высокая стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
• Отличные диэлектрические характеристики и стойкость к воздействию влаги.
• Сохраняет гибкость при низких температурах (до -50°C).

Изоляция жил имеет стандартную цветовую маркировку: желто-зеленая для заземляющей (если предусмотрена), голубая для нулевой, либо все жилы в коричневой гамме с цифровой маркировкой.

3. Скрутка

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между жилами негорючим экструдированным материалом или жгутами. Это обеспечивает округлую форму, механическую стабильность и дополнительную огнезащиту.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция в виде обмотки из специальной ленты или экструзионного слоя. Она фиксирует конструкцию сердечника перед наложением брони.

5. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Его основные функции:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.

Оцинковка лент предотвращает коррозию стали.

6. Наружная оболочка

Броня покрыта защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ нг). Оболочка выполняет функции:

• Защита брони от коррозии в агрессивных средах.
• Дополнительная механическая и абразивная защита.
• Обеспечение требуемых пожарных характеристик (нг(А), HF).

Ключевые технические и эксплуатационные характеристики

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 и дополняются требованиями ТУ на безгалогенную исполнение.

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0.66/1
Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 5 мин.	3.5 кВ
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	7.5 наружных диаметров для одножильных, 10 – для многожильных кабелей
Строительная длина	Не менее 150 м для сечений до 50 мм², не менее 125 м для сечений 70 мм² и выше
Срок службы	Не менее 30 лет

Пожарная безопасность

Исполнение «нг(А)-HF» является одним из самых строгих по современным нормам (ГОСТ Р 53315-2009, ГОСТ Р 53769-2010):

• Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А): Кабель проходит испытания в пучке с самым высоким удельным тепловым потоком (до 50 кВт/м).
• Пониженное дымовыделение: Коэффициент дымогенерации не более 50 (при горении) и 10 (при тлении).
• Безгалогенность (Halogen Free): При горении не выделяются коррозионно-активные галогенсодержащие газы (хлор, фтор), опасные для людей и электронного оборудования. Водородный показатель pH > 4,3, проводимость водного раствора < 100 мкСм/мм.
• Огнестойкость: Кабель может изготавливаться в огнестойком исполнении (добавление слюдосодержащих лент), что обозначается индексом «FR» (например, ПвБШвнг(А)-FRLS).

Области применения и способы прокладки

Кабель ПвБШвнг(А)-HF 1х3 предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Бронирование и безгалогенная оболочка определяют его основные сферы использования:

• Промышленные предприятия, цеха, производственные линии.
• Электроустановки атомных, тепловых и гидроэлектростанций.
• Нефтехимические и горнодобывающие комплексы.
• Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
• Жилые, административные и общественные здания повышенной этажности.
• Кабельные эстакады, туннели, коллекторы, шахты, частично затапливаемые помещения.
• Объекты с массовым пребыванием людей.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических воздействий грунта и грызунов. Прокладка должна осуществляться с устройством песчаной подушки и защитой кирпичом или сигнальной лентой. Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
• В кабельных сооружениях (лотках, коробах, по эстакадам, в тоннелях): Является основным способом. Возможна плотная групповая прокладка благодаря исполнению «нг(А)».
• Внутри помещений и технических этажах: Безгалогенность делает кабель предпочтительным для помещений с электронным оборудованием (серверные, ЦОДы), а также на путях эвакуации.
• На открытом воздухе: Допускается, но с учетом стойкости оболочки к ультрафиолетовому излучению. Рекомендуется прокладка в защитных трубах или коробах.

Важно: Прокладка на роликах не допускается из-за наличия брони. При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба.

Сравнение с аналогами и выбор сечения

Кабель ПвБШвнг(А)-HF часто сравнивают с другими силовыми кабелями на 1 кВ.

Таблица 2. Сравнительный анализ кабельной продукции на 1 кВ

Тип кабеля	Ключевые отличия	Область предпочтительного применения
ПвБШвнг(А)-HF	Броня (2 ленты), безгалогенная оболочка, изоляция XLPE. Высокая пожарная и механическая безопасность.	Промышленность, объекты инфраструктуры, групповые прокладки в зданиях.
ВВГнг(А)-LS	Без брони, оболочка ПВХ с низким дымовыделением, изоляция ПВХ. Менее стоек к механическим воздействиям.	Внутренняя разводка в зданиях, прокладка в кабельных каналах, где нет риска повреждения.
АВБбШв	Алюминиевые жилы, броня, оболочка ПВХ. Уступает по электропроводности, не имеет требований «нг(А)-HF».	Магистральные линии вне зданий, где критична стоимость.
ПвПнг(А)-HF	Без брони, но с гибкой медной ленточной экранировкой. Защита от ЭМП, но не от механических повреждений.	Цепи с требованиями к электромагнитной совместимости.

Выбор сечения жил

Сечение жил выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды (температуры, количества кабелей в пучке). Необходимо также проверять потери напряжения. Ориентировочные данные приведены в ПУЭ (Правила устройства электроустановок), глава 1.3.

Монтаж и эксплуатационные требования

• Радиус изгиба: При монтаже не должен превышать 10 наружных диаметров кабеля для многожильных исполнений.
• Заделка концов: Требуется тщательная герметизация конца кабеля после разделки для предотвращения попадания влаги в скрутку. Бронеленды должны быть заземлены.
• Подвеска: Не допускается. Кабель предназначен для стационарной прокладки.
• Соединение и ответвление: Выполняется с помощью кабельных муфт (соединительных, ответвительных, концевых), соответствующих типу кабеля и условиям эксплуатации.
• Испытания: После прокладки кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям переменным напряжением 3.5 кВ промышленной частоты в течение 5 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвБШвнг(А)-HF и ВВГнг(А)-LS?

ПвБШвнг(А)-HF имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (более высокая термостойкость и стойкость к токам КЗ), броню из стальных лент (механическая защита) и безгалогенную оболочку (не выделяет коррозионных газов при пожаре). ВВГнг(А)-LS имеет ПВХ изоляцию и оболочку, не имеет брони, обладает только низким дымовыделением (LS), но может выделять галогены.

Можно ли прокладывать кабель ПвБШвнг(А)-HF открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с оговорками. Поливинилхлоридная оболочка подвержена старению под действием УФ-излучения. Для длительной эксплуатации на открытом солнце рекомендуется прокладка в гофрированных трубах, коробах или использование кабелей со специальной УФ-стойкой оболочкой (обычно обозначается индексом «нг(А)-HF UV»).

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня защищает от механических воздействий, но не от коррозии в агрессивных грунтах (кислотных, щелочных, с блуждающими токами). В таких условиях рекомендуется прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах. Обязательно устройство песчаной подсыпки и засыпка сверху слоем песка с укладкой сигнальной ленты.

Как правильно заземлить броню кабеля?

Стальные оцинкованные ленты брони должны быть соединены между собой и подключены к контуру защитного заземления с помощью медного проводника и специального бронесъемника (лопатки) в концевой или соединительной муфте. Это необходимо для обеспечения электробезопасности и отвода токов при повреждении изоляции.

Допускается ли прокладка в одном лотке с кабелями других типов, например, с ВВГ?

Да, допускается. Однако при групповой прокладке пожарные характеристики (нераспространение горения) определяются для всей группы в целом. Если в пучке присутствует кабель без индекса «нг», это может привести к распространению пламени. Рекомендуется использовать кабели одной категории пожарной безопасности, особенно на ответственных объектах и путях эвакуации.

Что означает буква «в» в маркировке изоляции жилы «Пв»?

Буква «в» означает «вулканизированный», то есть сшитый. Это исторически сложившееся обозначение в отечественной номенклатуре для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Аналогично, «Пв» в начале маркировки всего кабеля указывает на материал изоляции его токопроводящих жил.

Как определить необходимое сечение кабеля для конкретной нагрузки?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току (нагреву) с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, групповую прокладку и пр.). 2) По потере напряжения, которая для силовых сетей от источников питания до вводных устройств не должна превышать 5%. Расчеты выполняются в соответствии с ПУЭ гл.1.3. Для типовых случаев используются таблицы из ПУЭ или справочников проектировщика.