Кабель ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² представляет собой силовой кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридных (ПВХ) пластикатов пониженной пожарной опасности, с броней из двух стальных оцинкованных лент и обладающий свойствами огнестойкости (Fire Resistance) и низким дымо- и газовыделением (Low Smoke). Сечение 150 мм² определяет его применение в магистральных линиях и ответвлениях для питания мощных потребителей.
Расшифровка маркировки кабеля ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм²
- В – Изоляция жил из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – Без подушки (отсутствие дополнительной подушки под броней, что допустимо при наличии герметизирующей оболочки поверх жил).
- Шв – Защитный шланг (оболочка) из ПВХ пластиката.
- нг(А) – Не распространяющий горение по категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по самым строгим критериям (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
- FRLS – Совокупность ключевых пожарных характеристик:
- FR (Fire Resistance) – Огнестойкость. Способность кабеля выполнять свои функции в условиях пожара в течение заданного времени (обычно 180 минут). Обеспечивается применением огнестойких барьеров (слюдосодержащих лент) поверх токопроводящих жил.
- LS (Low Smoke) – Пониженное дымо- и газовыделение. При пожаре выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
- 150 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (ож) или многопроволочная (мн), соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная для обеспечения необходимой гибкости.
- Изоляция жил: Из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг). Каждая жила имеет индивидуальную изоляцию стандартной толщины по ГОСТ. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: для трехжильных кабелей – желто-зеленая, синяя, коричневая; для четырех- и пятижильных добавляется черная.
- Скрутка: Изолированные жилы скручены в сердечник. В кабелях сечением 150 мм² часто применяется секторная форма жил для компактности.
- Поясная изоляция: Обмотка из ПВХнг ленты или экструдированный слой, обеспечивающий дополнительную электрическую защиту и формостабильность.
- Огнестойкий барьер: Ключевой элемент кабеля FRLS. Поверх скрученных жил или каждой жилы в отдельности накладываются обмотки из слюдосодержащих стеклолент или иных огнестойких материалов. Этот слой обеспечивает сохранение целостности изоляции и работоспособности цепи в течение времени, указанного в стандарте на огнестойкость, даже после обугливания органических материалов.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивно с перекрытием. Обеспечивает защиту от механических повреждений (давления, ударов, грызунов).
- Наружная оболочка: Из ПВХнг пластиката, наложенная поверх брони. Защищает броню от коррозии, обеспечивает нераспространение горения и низкое дымообразование. Цвет оболочки – черный.
- Номинальное напряжение: 660/1000 В.
- Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +70°C.
- Максимальная допустимая температура жилы при коротком замыкании: +350°C (длительность не более 5 сек).
- Минимальная температура монтажа: -15°C (без предварительного прогрева).
- Сопротивление изоляции: Не менее 6.67 МОм*км при +20°C.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3 кВ в течение 10 минут.
- Категория по нераспространению горения: нг(А).
- Огнестойкость: Сохранение работоспособности в пламени (по ГОСТ Р 53316 или IEC 60331) не менее 180 минут (стандартное требование для кабелей FRLS).
- Коррозионная активность продуктов дымообразования (кислотность газов): pH ≥ 4,3 (показатель пониженной коррозионной активности).
- Дымогазовыделение:
- Оптическая плотность дыма при тлении ≤ 50%, при горении ≤ 20% (по ГОСТ Р МЭК 61034-2).
- Радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил).
- Стойкость к удару и сдавливанию: Определяется требованиями к бронированным кабелям.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Атомные и тепловые электростанции: Системы управления, защиты и аварийного питания (кабели категории FRLS обязательны по нормам ПНАЭ Г-01-011-97).
- Нефтегазовая и химическая промышленность: Взрыво- и пожароопасные зоны, где критично низкое дымообразование.
- Объекты транспортной инфраструктуры: Метрополитен, тоннели, аэропорты, вокзалы. Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах группами.
- Многофункциональные высотные здания и небоскребы: Магистральные стояки, питание систем дымоудаления, аварийного освещения, пожарных насосов, лифтов для пожарных подразделений.
- Торгово-развлекательные и бизнес-центры: Групповая прокладка в лотках и коробах для питания мощных потребителей.
- Социально значимые объекты: Больницы, стадионы, концертные залы, где требуется обеспечение эвакуации.
- Прокладка: При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Для бронированных кабелей с многопроволочными жилами сечением 150 мм² он обычно составляет не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле требуется песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой.
- Заделка концов: Обязательна тщательная заделка концов кабеля для защиты от влаги и коррозии бронелент. Броня должна быть заземлена с двух сторон.
- Соединение и ответвление: Выполняется с помощью кабельных муфт (соединительных, ответвительных, концевых), рассчитанных на соответствующее сечение, тип изоляции и конструкцию кабеля.
- Условия эксплуатации: Кабель может эксплуатироваться в широком диапазоне температур окружающей среды (от -50°C до +50°C) и относительной влажности до 98% при температуре до +35°C. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий, но не от растягивающих нагрузок.
- По допустимому длительному току: Расчетный ток нагрузки должен быть меньше допустимого для выбранного способа прокладки (см. таблицы ПУЭ).
- По потере напряжения: Особенно важно для протяженных линий. Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать значений, установленных ПУЭ (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к току короткого замыкания (I2t): Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать тепловое воздействие тока КЗ за время его отключения защитой, без разрушения изоляции.
- По экономической плотности тока: Для объектов с большим количеством и длиной кабельных линий выполняется расчет на минимум приведенных затрат.
- Корректный монтаж: Соблюдение радиусов изгиба, отсутствие механических напряжений.
- Режим работы: Превышение допустимой температуры жилы (+70°C) приводит к ускоренному старению ПВХ изоляции.
- Внешняя среда: Агрессивные грунты, постоянная влажность, ультрафиолет (при открытой прокладке), вибрации сокращают срок службы.
- Качество изготовления: Соответствие ГОСТ/ТУ. Использование сертифицированной продукции от надежных производителей – ключевой фактор.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² является многослойной и обеспечивает механическую защиту, пожарную безопасность и длительную эксплуатацию.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 0,66/1 кВ)
Пожарно-технические характеристики
Механические и эксплуатационные характеристики
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² (одножильного) при прокладке
Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., Таблица 1.3.4, с учетом условий: температура земли +25°C, воздуха +30°C, жила медная, изоляция ПВХ.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А (для 1 кабеля) | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 355 | Теплоемкость грунта 1,2 К*м/Вт, глубина прокладки 0,7 м. |
| В воздухе (открыто, в кабельных сооружениях) | 340 | Условие: свободный обдув, расстояние в свету не менее диаметра. |
| В трубе (в воздухе) | 295 | Ухудшение теплоотвода. |
Примечание: Для многожильных кабелей (3, 4, 5 жил) значения токов нагрузки уточняются по соответствующим таблицам ПУЭ и зависят от взаимного расположения и способа прокладки. Для 3-жильного кабеля 150 мм² токовая нагрузка в земле составляет примерно 330-340 А.
Область применения
Кабель ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² предназначен для стационарной прокладки в электроустановках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Его ключевое применение – объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности и необходимостью обеспечения работы систем жизнеобеспечения при пожаре.
Кабель предназначен для прокладки в земле (в т.ч. в грунтах с высокой коррозионной активностью, благодаря оцинкованной броне), в кабельных сооружениях, на специальных эстакадах. Запрещена прокладка по ненагруженным конструкциям зданий и в блоках.
Особенности монтажа и эксплуатации
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ВБбШвнг(А)-FRLS занимает верхнюю позицию в линейке кабелей ВБбШв по пожарной безопасности. Для корректного выбора необходимо сравнить его с ключевыми аналогами.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область применения (в сравнении с FRLS) |
|---|---|---|
| ВБбШвнг(А)-LS | Обладает свойствами нераспространения горения и пониженного дымо- газовыделения, но не имеет огнестойкости (FR). Конструкция не содержит слюдосодержащих барьеров. | Объекты, где важна эвакуация (низкое дымовыделение), но не требуется длительное сохранение работоспособности цепей под воздействием огня. |
| ВБбШвнг(А)-HF | Нг(А), безгалогенный (Halogen Free), с пониженным дымовыделением и коррозионной активностью газов. Огнестойкость не является обязательным параметром. | Закрытые помещения с плотным пребыванием людей и чувствительной электроникой (серверные, ЦОДы, больницы). Приоритет – безопасность людей от удушья и защита оборудования от коррозии. |
| ПвБбШвнг(А)-FRLS | Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв). Более высокая допустимая температура жилы (+90°C длительно, +250°C при КЗ), большая стойкость к влаге и деформациям. | Сети, где возможны повышенные температурные нагрузки и требуется высокая стойкость к току КЗ. Более высокая стоимость. | АВБбШвнг(А)-FRLS | Алюминиевая токопроводящая жила. Меньший вес и стоимость, но большее сечение для той же пропускной способности, меньшая гибкость и стойкость к многократным изгибам. | Проекты с жестким бюджетным ограничением, где масса кабеля критична, а требования к гибкости невысоки. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями ВБбШвнг(А)-LS и ВБбШвнг(А)-FRLS?
Кабель с индексом LS (Low Smoke) обладает пониженным дымо- и газовыделением, но не является огнестойким. Его изоляция и оболочка горят с трудом и мало дымят, но под длительным воздействием пламени электрическая цепь быстро выйдет из строя. Кабель FRLS, благодаря огнестойкому барьеру (например, из слюдосодержащей ленты), способен сохранять целостность изоляции и проводить ток в условиях открытого огня в течение регламентированного времени (обычно 180 мин), что критически важно для систем аварийного питания, противопожарных систем и эвакуации.
2. Можно ли прокладывать кабель ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Броня из стальных оцинкованных лент обеспечивает защиту от механических повреждений (например, от лопаты при раскопках) и от грызунов. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в земле с высокой химической активностью или блуждающими токами может потребоваться дополнительная защита (например, кабель в полиэтиленовом шланге). Стандартная практика – прокладка на песчаной подушке с засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты или защитной плиты сверху.
3. Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?
Выбор сечения 150 мм² является результатом комплексного расчета:
Сечение 150 мм² часто применяется как магистральное для распределения мощности на этажи или зоны.
4. Обязательно ли заземлять броню кабеля ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² с двух сторон?
Да, согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72), металлические оболочки и броня кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения электробезопасности и выполнения функции эквивалентного заземляющего проводника (при соблюдении требований к их сечению). Это также способствует отводу токов, наведенных при КЗ в смежных цепях, и защите от перенапряжений. Исключение могут составлять кабели, проложенные во взрывоопасных зонах, где регламентируется одностороннее заземление для исключения циркулирующих токов.
5. Каков реальный срок службы этого кабеля и от чего он зависит?
Заявленный срок службы кабеля ВБбШвнг(А)-FRLS составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации определяется условиями прокладки и эксплуатации:
Регулярный мониторинг состояния изоляции (например, измерение сопротивления изоляции) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
6. Можно ли использовать кабель ВБбШвнг(А)-FRLS для реверсивного включения или в цепях с частыми пусками?
Кабель предназначен для стационарной прокладки и рассчитан на длительную эксплуатацию при номинальных параметрах. Для цепей с частыми пусками, реверсами или динамическими нагрузками (например, питание кранов, тяжелых станков) следует учитывать дополнительные факторы: повышенные пусковые токи (в 5-7 раз выше номинала) не должны вызывать перегрева изоляции сверх допустимого, а также возможные механические вибрации. Сечение 150 мм² обычно имеет достаточный запас по току, но необходимо выполнить проверку по условиям пускового режима. Для подвижного подключения данный тип кабеля не подходит.
Заключение
Кабель ВБбШвнг(А)-FRLS 150 мм² является высокотехнологичным решением, сочетающим функции силового питания, механической защиты и обеспечения пожарной безопасности на критически важных объектах. Его конструкция с огнестойким барьером, броней из стальных лент и оболочкой с низким дымообразованием делает его незаменимым при проектировании систем аварийного электроснабжения, противопожарных систем и магистральных линий на объектах с массовым пребыванием людей. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ, техническими условиями и проектными решениями гарантируют надежную и долговременную работу электроустановки даже в экстремальных условиях.