Кабель КПБПнг(А)-HF 1-х жильный 3 кВ

Кабель КПБПнг(А)-HF 1-х жильный на напряжение 3 кВ: полный технический анализ

Кабель КПБПнг(А)-HF 1х… на 3 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, одножильный, не распространяющий горение, с пониженным газо- и дымовыделением, безгалогенный. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических установках на номинальное переменное напряжение 3 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: метрополитен, транспортные тоннели, атомные электростанции, торгово-развлекательные комплексы, больницы, высотные здания, промышленные предприятия с массовым пребыванием людей.

Расшифровка буквенно-цифрового обозначения (маркировка)

Маркировка кабеля КПБПнг(А)-HF содержит полную информацию о его конструкции и свойствах:

• К – кабель.
• П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – наружная оболочка из полимерной композиции, не распространяющей горение.
• нг(А) – исполнение по нераспространению горения с категорией А (наибольшая масштабная пожарная нагрузка). Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение.
• HF (Halogen Free) – безгалогенный. При пожаре материалы оболочки и изоляции не выделяют коррозионно-активные галогенсодержащие газы (хлор, фтор и др.) и имеют пониженное дымовыделение.
• 1-х жильный – количество токопроводящих жил.
• 3 кВ – номинальное напряжение.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля КПБПнг(А)-HF является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (по умолчанию, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность. Для сечений от 25 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
• Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокое рабочее напряжение (3 кВ). XLPE обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками: высокая электрическая прочность, стойкость к тепловому старению, сохранение свойств при температурах до 90°C (кратковременно до 130°C).
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции. Замыкает силовые линии электрического поля внутри кабеля. В одножильных кабелях этот экран является обязательным элементом для безопасного заземления и защиты от поражения током.
• Поясная изоляция: Лента из медной или алюмополимерной фольги, наложенная поверх экрана по изоляции. Обеспечивает герметичность и дополнительный барьер от влаги.
• Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) и от растягивающих нагрузок.
• Наружная оболочка: Выполняется из полимерной безгалогенной композиции (обычно на основе полиолефинов). Обеспечивает защиту брони от коррозии и выполняет функцию огнезащитного барьера. Материал оболочки соответствует требованиям «нг(A)» и «HF».

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель КПБПнг(А)-HF 1х… на 3 кВ характеризуется следующими ключевыми параметрами.

Основные электрические и температурные параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 1.8/3 (3.6) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C (окружающей среды).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных – 7.5).
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Пожаробезопасные характеристики (соответствие ГОСТ Р 53315-2009 и МЭК 60332, 61034, 60754)

Характеристика	Испытание по стандарту	Требование для КПБПнг(А)-HF
Нераспространение горения при групповой прокладке	ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А F/R)	Горение не распространяется. Категория А – испытание для пучка кабелей с наибольшей пожарной нагрузкой.
Коррозийная активность продуктов дымо-газовыделения	ГОСТ Р МЭК 60754-2	pH ≥ 4.3, проводимость ≤ 10 μS/mm. Это подтверждает отсутствие галогенов и низкую коррозионную активность.
Дымовыделение	ГОСТ Р МЭК 61034-2	Коэффициент светопропускания (минимальная прозрачность) ≥ 60%. Низкое дымовыделение обеспечивает видимость при эвакуации.
Огнестойкость	ГОСТ Р 53316 (опционально)	Может изготавливаться в исполнении с сохранением работоспособности при пожаре (например, E30, E60, E90).

Области применения и особенности прокладки

Кабель предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря сочетанию брони и безгалогенной огнестойкой оболочки, он является универсальным решением для сложных объектов.

• Прокладка в земле (траншеях): Броня обеспечивает защиту от механических повреждений грунтом, камнями и при раскопках. Необходима дополнительная защита от коррозии (бронеленты оцинкованы) и использование подсыпки/защитных плит.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, этажи, двойные полы, кабельные шахты. Исполнение «нг(А)» разрешает плотную групповую прокладку. «HF» защищает дорогостоящее электрооборудование и конструкции от коррозии при пожаре.
• Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей: Общественные, административные, торговые здания. Низкое дымовыделение и отсутствие токсичных газов критически важны для безопасности людей.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия проекта требованиям ПУЭ и ТР ТС 012/2011.

Важное замечание по прокладке одножильных кабелей: При протекании переменного тока вокруг жилы возникает переменное магнитное поле, которое наводит ЭДС в металлических элементах (броне, экранах). Для снижения потерь и нагрева, а также предотвращения перегрева кабеля, рекомендуется прокладывать жилы фаз в треугольном или плоском formation с соблюдением расстояний и с обязательным переплетением (транспозицией) бронелент или применением специальных креплений. При больших сечениях и токах необходимо выполнять расчет потерь.

Сечения, расчетные токи и выбор

Кабель выпускается в широком диапазоне сечений медной жилы. Выбор сечения осуществляется на основе расчета длительно допустимого тока нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды, а также проверки на потерю напряжения и ток короткого замыкания.

Примерные значения длительно допустимых токов нагрузки для кабеля КПБПнг(А)-HF 1х… на 3 кВ при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура земли +20°C) и в воздухе (температура воздуха +25°C).

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый ток при прокладке в земле, А	Допустимый ток при прокладке в воздухе (одиночный кабель), А	Примерный наружный диаметр/вес, мм/кг/км
25	160	145	~23 / ~1300
50	220	200	~28 / ~1800
95	300	275	~35 / ~2600
150	365	340	~41 / ~3600
240	460	430	~48 / ~5200

Внимание: Данные носят справочный характер. Точные значения необходимо брать из технических каталогов производителя или рассчитывать согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ 7-го издания.

Отличия от аналогов (сравнительный анализ)

• От кабеля АВБбШв: КПБПнг(А)-HF имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что позволяет работать при более высокой температуре жилы (+90°C против +70°C у ПВХ) и имеет меньший вес и диаметр при равном сечении. Исполнение HF принципиально безопаснее ПВХ при пожаре.
• От кабеля ПвБШв: По сути, это алюминиевый аналог. КПБПнг(А)-HF с медной жилой имеет большую проводимость, гибкость и стойкость к коррозии, но и большую стоимость.
• От кабеля КПБПнг(А)-FRHF: Исполнение FR (Fire Resistance) – огнестойкое. Базовый КПБПнг(А)-HF не гарантирует работу в условиях открытого пламени в течение заданного времени, если это не оговорено отдельно.
• От кабеля КПБПнг(А)-HF на 1 кВ: Основное отличие – толщина изоляции из сшитого полиэтилена, рассчитанная на более высокое рабочее напряжение (3 кВ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель с маркировкой «HF» от обычного, например, ВВГ?

Обычный кабель ВВГ использует изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ), который содержит галогены (хлор). При пожаре ПВХ выделяет dense black smoke (черный дым) и коррозионно-активный хлористый водород, который, соединяясь с влагой, образует соляную кислоту. Она разрушает электронное оборудование и металлоконструкции. Кабель с маркировкой HF изготавливается из безгалогенных материалов (полиолефины), которые при горении выделяют значительно меньше дыма и нетоксичный углекислый газ/воду, не образуя коррозионных кислот.

Обязательно ли заземлять экран/броню одножильного кабеля на 3 кВ?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Экран (а в его отсутствие – броня) одножильного кабеля должен быть заземлен с обеих сторон. Это делается для снятия наведенного потенциала, обеспечения срабатывания защит при повреждении изоляции и защиты персонала от поражения электрическим током. Способ заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное) зависит от длины линии и требований к защите от блуждающих токов.

Можно ли прокладывать кабель КПБПнг(А)-HF 1х… на улице?

Да, можно. Наружная оболочка из безгалогенной композиции, как правило, устойчива к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако для длительной прокладки под прямыми солнечными лучами рекомендуется уточнить у производителя стойкость конкретной оболочки к УФ-излучению или использовать кабельные лотки с крышкой.

В чем разница между категориями нераспространения горения «нг(А)», «нг(В)», «нг(С)» и т.д.?

Категории (A, B, C, D) определяют объем горючей массы (общее сечение изоляции и оболочек) образца пучка кабелей при испытании на нераспространение горения. Категория А – самая строгая: испытание проводится для пучка с наибольшей пожарной нагрузкой (7 л/м горючей массы). Кабель, сертифицированный как «нг(А)», можно применять при групповой прокладке в любых условиях, определенных правилами. Кабели «нг(В)», «нг(С)» имеют ограничения по количеству и способу прокладки.

Как правильно выбрать сечение жилы для данного кабеля?

Выбор сечения – инженерный расчет, который должен выполнять проектировщик. Основа – расчет по длительно допустимому току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3) с поправками на способ прокладки (в земле, воздухе, трубе, пучке), температуру окружающей среды и количество параллельно проложенных кабелей. Дополнительно выполняется проверка на потерю напряжения (для удаленных потребителей) и на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для напряжений 3 кВ также важен расчет экономически целесообразного сечения.

Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше ПВХ для изоляции?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Этот процесс радикально повышает его термомеханические свойства: температура длительной эксплуатации возрастает с +70°C (ПВХ) до +90°C, стойкость к тепловому старению и растрескиванию – в разы, диэлектрическая прочность выше. Это позволяет делать изоляцию тоньше, увеличивать пропускную способность кабеля и его срок службы.

Заключение

Кабель КПБПнг(А)-HF 1-х жильный на 3 кВ представляет собой современное, технологичное и безопасное решение для построения систем распределения электроэнергии среднего напряжения на ответственных объектах. Его ключевые преимущества – высокая надежность, обусловленная изоляцией из сшитого полиэтилена, механическая защита благодаря стальной броне и комплексная пожаробезопасность (нераспространение горения, низкое дымовыделение, отсутствие галогенов). Правильный выбор сечения, соблюдение правил прокладки и монтажа, в особенности заземления экранов, обеспечивают его долговечную и бесперебойную работу в течение всего срока службы.