Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 3-х жильный 3 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный на напряжение 3 кВ: полный технический анализ

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный на напряжение 3 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности в условиях пониженных температур и повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: В – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката, нг(А) – не распространяющий горение по категории А (наивысшая при групповой прокладке), ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С).

Конструкция кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал – медь, степень окисления – М1). Для сечений до 35 мм² включительно жила, как правило, однопроволочная (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше – многопроволочная (класс 2). Жила имеет круглую форму.
• Фазная изоляция: Наносится экструзионным способом непосредственно на токопроводящую жилу. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер, подвергнутый процессу сшивки (вулканизации), приобретает сетчатую структуру, что кардинально улучшает его термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°С, а в режиме перегрузки до +130°С), механическую прочность и стойкость к трекингу по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Толщина изоляции нормирована стандартами в зависимости от номинального напряжения (3 кВ).
• Поясная изоляция: Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, выполняющая роль заполнителя и дополнительного барьера. Обычно выполняется из того же сшитого полиэтилена или термопластичных композиций, обеспечивая круглую форму готового сердечника.
• Экран по жилам: В кабелях на напряжение 3 кВ и выше наличие экрана является обязательным. Он выполняется в виде медной ленты или проводящего слоя поверх изоляции каждой жилы. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение частичных разрядов и ионизации, что критически важно для долговечности полимерной изоляции.
• Броня: Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость. Ленточная броня, в отличие от проволочной, в большей степени защищает от повреждений режущего типа, но менее приспособлена к значительным растягивающим нагрузкам.
• Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Индекс «нг(А)» указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение. Оболочка защищает броню от коррозии и выполняет функцию первого барьера от воздействия внешней среды. Исполнение «ХЛ» означает, что пластикат сохраняет эластичность и не растрескивается при монтаже и эксплуатации в условиях крайне низких температур (до -60°С).

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

• Номинальное напряжение: 3 кВ (между жилами). Частота – 50 Гц.
• Климатическое исполнение: УХЛ и ХЛ категорий размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Эксплуатация при температуре окружающей среды от -60°С до +50°С. Монтаж без предварительного подогрева разрешен при температуре не ниже -15°С.
• Допустимая температура нагрева жил:
  • При длительной эксплуатации: +90°С
  • При перегрузке (не более 100 часов в год, не более 8 часов в сутки): +130°С
  • При коротком замыкании (максимальная длительность до 4 сек): +250°С
• Пожарная безопасность: Соответствует требованиям нераспространения горения при одиночной и групповой прокладке по категории А (наиболее строгие испытания). Оболочка из ПВХнг(А)-ХЛ имеет пониженное дымо- и газовыделение.
• Минимальный радиус изгиба: При прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 10 диаметров – для однопроволочных.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Области применения

Благодаря сочетанию брони, стойкой к холоду оболочки и негорючей изоляции, кабель нашел широкое применение в ответственных проектах:

• Промышленные предприятия: магистральные и распределительные линии в цехах, тоннелях, кабельных эстакадах и галереях.
• Объекты энергетики: подключение вспомогательного оборудования на подстанциях 6/10 кВ, распределение внутри ЗРУ.
• Горнодобывающая отрасль: прокладка в шахтах и рудниках, в том числе в условиях вечной мерзлоты.
• Нефтегазовый комплекс: трассы в северных регионах, объекты на шельфе.
• Транспортная инфраструктура: электроснабжение объектов железных дорог в суровых климатических зонах.
• Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: АЭС, метрополитен, крупные торговые и административные центры (при прокладке в защитных конструкциях).

Таблица 1. Примерные данные по сечению, весу и наружному диаметру (на основе типовых ТУ)

Примечание: Фактические значения могут незначительно отличаться у различных производителей. Данные приведены для кабеля с многопроволочными жилами.

Количество и номинальное сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток нагрузки (при прокладке в земле), А (прибл.)
3х16	30-33	1800-2000	105
3х25	33-37	2300-2600	135
3х35	36-40	2800-3200	165
3х50	40-45	3500-4000	200
3х70	44-49	4400-5000	245
3х95	49-54	5500-6300	295
3х120	53-58	6500-7400	340

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 3 кВ требует соблюдения ряда правил:

• Прокладка в земле (траншеях): Допускается в слабо- и среднеагрессивных грунтах. Необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть уложен в защитные трубы или блоки.
• Прокладка в воздухе: Возможна по конструкциям, стенам зданий, эстакадам, галереям. Следует учитывать солнечное излучение – при прямом воздействии рекомендуется использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой или защитных кожухов. Крепление должно осуществляться с соблюдением допустимого радиуса изгиба.
• Прокладка в кабельных сооружениях: При групповой прокладке в лотках, коробах, на полках необходимо учитывать коэффициент снижения токовой нагрузки. Категория «нг(А)» позволяет производить плотную укладку пучками без дополнительных ограничений по горючести.
• Монтаж при низких температурах: Исполнение «ХЛ» позволяет производить размотку, раскатку и монтаж без подогрева при температуре до -15°С. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или использовать термотируемые палатки с тепловыми пушками.
• Заземление: Броня и экраны жил подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения безопасности и нормальной работы защит. Концы брони должны быть соединены перемычкой и подключены к контуру заземления.
• Концевая разделка: Требует применения специальных кабельных муфт (концевых и соединительных), рассчитанных на напряжение 3 кВ, для сшитого полиэтилена. Необходимо тщательно удалять полупроводящие слои и обеспечивать равномерный градиент напряжения.

Сравнение с аналогами и выбор

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ имеет ряд аналогов, выбор между которыми зависит от конкретных условий проекта:

• ВБШвнг(А) (без ХЛ): Подходит для умеренного климата (эксплуатация до -50°С, монтаж до -15°С). Стоимость может быть ниже.
• ПвБШвнг(А)-ХЛ: Аналог, где изоляция жил выполнена из вулканизированного полиэтилена (тот же XLPE), но обозначение «Пв» используется в некоторых ТУ. По сути, идентичен.
• АВБШвнг(А)-ХЛ: Кабель с алюминиевыми жилами. Имеет больший диаметр и вес при том же сечении, требует особого внимания к контактным соединениям, но значительно дешевле. Выбор в его пользу оправдан при ограниченном бюджете и наличии квалификации для монтажа алюминиевых соединений.
• Кабели в небронированной оболочке (например, ПвПнг(А)-ХЛ): Применяются при отсутствии риска механических повреждений (прокладка в кабельных лотках внутри помещений). Легче и дешевле, но не защищены от грызунов или случайных ударов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) от традиционной ПВХ изоляции?

Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает принципиально иной пространственной сетчатой (сшитой) структурой молекулярных цепей. Это обеспечивает: более высокую допустимую рабочую температуру (+90°С против +70°С у ПВХ), значительно лучшую стойкость к тепловому старению и перегрузкам, более высокую стойкость к влаге и трекингу, меньшие диэлектрические потери. Кабели с XLPE имеют больший срок службы и допускают более высокую нагрузку при том же сечении жилы.

Что означает категория «нг(А)» и чем она отличается от «нг»?

Категория «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Категория «нг(А)» – высшая категория по нераспространению горения при групповой прокладке. Кабель с индексом «нг(А)» проходит более строгие испытания: его горение не должно распространяться на контрольный пучок кабелей, расположенный выше, при испытании в специальной камере с заданной тепловой мощностью горелки. Для объектов с массовой прокладкой кабелей использование продукции категории «нг(А)» часто является обязательным требованием технических регламентов.

Можно ли прокладывать кабель ВБШвнг(А)-ХЛ в помещениях с повышенной влажностью или по сырым грунтам?

Да, можно. Конструкция кабеля, включая герметичную оболочку и броню с антикоррозионным покрытием, предусматривает такую возможность. Однако при постоянном воздействии воды или в условиях блуждающих токов рекомендуется дополнительная защита (например, прокладка в полиэтиленовых или ПНД трубах). Для прокладки непосредственно в воде (водоемы) данный кабель не предназначен, так как не имеет гидростатической защиты.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 3 кВ?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по следующим критериям, в порядке приоритета:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе, в лотке) и поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды и групповую прокладку.
2. По потере напряжения (для протяженных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
4. По экономической плотности тока (для объектов с большим количеством линий).

Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации, выполненной квалифицированными инженерами.

Требуется ли дополнительная защита брони от коррозии при прокладке в земле?

Оцинкованные стальные ленты брони кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ обеспечивают достаточную защиту в большинстве типов грунтов (слабо- и среднеагрессивных). Однако в сильноагрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, щелочей, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита: прокладка в асбоцементных, керамических или полиэтиленовых трубах. Внешняя ПВХ оболочка также выполняет защитную функцию для брони.

Каков порядок приемки и ввода в эксплуатацию проложенной кабельной линии?

После монтажа, но до подключения под напряжение, кабельная линия должна пройти комплекс испытаний:

• Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В.
• Испытание повышенным выпрямленным напряжением (для кабелей 3 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 15 кВ в течение 10 минут).
• Проверка целостности и фазировки жил.
• Проверка качества заземления брони и экранов.

Результаты испытаний оформляются протоколами, которые являются основанием для составления акта готовности и включения линии.