Кабель ПвКШвнг(А) 5-жильный на напряжение 0,66 кВ: полный технический анализ
Кабель ПвКШвнг(А) представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в медной экранированной жиле, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его конструкции и областей применения: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из ПВХ пластиката; К – контрольный кабель; Шв – защитный шланг в виде брони из оцинкованных стальных проволок; нг(А) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом А, указывающим на нераспространение горения при групповой прокладке; 5 – количество жил; 0,66 кВ – номинальное напряжение 660 В.
Конструкция кабеля ПвКШвнг(А)
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в сложных условиях эксплуатации. Рассмотрим каждый элемент подробно.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений до 16 мм² включительно жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по ГОСТ). Для сечений 25 мм² и выше применяются многопроволочные жилы (класс 2), что повышает гибкость кабеля. Все жилы имеют собственную цветовую или цифровую маркировку в соответствии с ПУЭ: синий (N), желто-зеленый (PE), а также коричневый, черный, серый для фазных проводников.
2. Изоляция жил
Каждая жила изолируется слоем силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, в отличие от ПВХ, сохраняет свои диэлектрические и механические свойства в широком температурном диапазоне (от -50°C до +90°C при длительной эксплуатации). Основное преимущество – стойкость к тепловой деформации, что критически важно для обеспечения стабильности изоляционного барьера при перегрузках.
3. Скрутка и поясная изоляция
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков негорючим экструдированным материалом или жгутами. Это обеспечивает круглую форму и механическую стабильность. Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция – обмотка из электроизоляционной пленки или экструдированный слой, который фиксирует конструкцию.
4. Экран
Как контрольный кабель, ПвКШвнг(А) в обязательном порядке содержит экран. Обычно он выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Экран служит для защиты передаваемых сигналов от внешних электромагнитных помех, а также для выравнивания электрического поля и обеспечения безопасности при повреждении.
5. Броня
Броня типа «Шв» – защитный шланг, представляющий собой оплетку из оцинкованных стальных проволок, наложенную поверх экрана. Эта конструкция обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям: растяжению, сдавливанию, ударам, а также защиту от грызунов. Оцинковка проволок гарантирует коррозионную стойкость.
6. Наружная оболочка
Поверх брони методом экструзии накладывается оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. Материал оболочки соответствует требованиям пожарной безопасности: не распространяет горение при групповой прокладке (категория А), обладает пониженным дымо- и газовыделением (индекс «нг(А)-LS» в полной маркировке). Оболочка имеет отличительный цвет, чаще всего черный, и наносится маркировка с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, производителя и года изготовления.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКШвнг(А) 5х… 0,66 кВ
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1,0 | ГОСТ 1508-78 (ИУС 4-2007) |
| Частота, Гц | 50 | — |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +70°C (оболочка), до +90°C (жила в изоляции) | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная температура жилы при КЗ | +250°C (продолжительность до 5 с) | ГОСТ 31996-2012 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля | ГОСТ 7006-72 |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 16 мм²) | По согласованию с заказчиком |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 6,67 МОм·км для жил сечением до 16 мм² | ГОСТ 3345-76 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3 кВ в течение 5 мин. | ГОСТ 2990-78 |
Таблица 2. Примеры сечений и массо-габаритные показатели
| Сечение жил, мм² (5 шт.) | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Максимальный ток длительной нагрузки, А* |
|---|---|---|---|
| 5×1.5 | ~18.5 | ~550 | 25 |
| 5×4 | ~23.0 | ~850 | 41 |
| 5×6 | ~25.0 | ~1050 | 53 |
| 5×10 | ~30.0 | ~1600 | 73 |
| 5×16 | ~34.0 | ~2200 | 100 |
| 5×25 | ~40.0 | ~3200 | 135 |
- Значения приведены ориентировочно для прокладки в воздухе при температуре окружающей среды +25°C. Точный расчет производится согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов.
- Системы АСУ ТП и КИПиА: Используется для питания и соединения датчиков, исполнительных механизмов, контроллеров в промышленных цехах, на объектах нефтегазовой и химической промышленности. Экран эффективно подавляет помехи.
- Распределительные сети: Применяется для питания электродвигателей, силовых распределительных щитов, освещения в условиях, где существует риск механических повреждений.
- Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: Атомные станции, метрополитен, социально значимые объекты (больницы, школы), торговые центры. Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку в лотках, коробах, по кабельным конструкциям без риска распространения пламени.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться во взрывоопасных зонах классов В-Iг, В-IIг по ПУЭ при условии дополнительного заземления экрана и брони с двух сторон.
- ПвКШвнг(А) vs КВВГнг(А)-LS: КВВГнг(А)-LS имеет изоляцию и оболочку из ПВХ, но не имеет брони. ПвКШвнг(А) существенно превосходит его по стойкости к механическим воздействиям и имеет более широкий температурный диапазон работы благодаря изоляции из СПЭ.
- ПвКШвнг(А) vs АВБбШв: АВБбШв – кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией и броней из стальных лент. Он дешевле, но тяжелее, имеет ограничения по температуре (до +70°C для жилы), требует особого внимания при монтаже на вертикальных участках из-за стекания пропитки. ПвКШвнг(А) более гибок, удобен в монтаже и не имеет таких ограничений.
- ПвКШвнг(А) vs ПвБбШвнг(А): ПвБбШвнг(А) имеет броню из стальных оцинкованных лент (Бб), а не проволочную оплетку (Шв). Броня из лент лучше защищает от повреждений режущего типа, но кабель с ней менее гибок. Оплетка (Шв) обеспечивает лучшую защиту от растяжения и большую гибкость, что важно при сложной трассировке.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочки.
- Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть специальными установками.
- Заземление: Экран и броня кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения электробезопасности и нормальной работы экрана. Заземление должно быть надежным и соответствовать требованиям ПУЭ гл. 1.7.
- Концевая разделка: При вводе в оборудование необходимо использовать концевые кабельные муфты или сальниковые вводы, обеспечивающие снятие механических напряжений, герметизацию и правильное подключение экрана.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением 3 кВ частотой 50 Гц в течение 5 минут, а также проверено сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.
- Суммарную мощность подключаемого оборудования и коэффициент спроса.
- Способ прокладки (в земле, в воздухе, в трубе).
- Температуру окружающей среды и количество кабелей, проложенных вплотную.
- Длину линии для проверки потери напряжения.
Области применения и условия прокладки
Кабель ПвКШвнг(А) 5х0,66 кВ предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях и установках на номинальное переменное напряжение до 660/1000 В частотой 50 Гц. Благодаря своей конструкции он решает задачи, где требуются одновременно механическая защита, помехозащищенность и пожарная безопасность.
Условия прокладки: Допускается прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам, в помещениях и на открытом воздухе. При прокладке в земле рекомендуется дополнительная защита в виде сигнальной ленты или кирпича. Запрещена прокладка в блоках, подверженных длительному стоянию воды.
Отличия от аналогов и выбор в пользу ПвКШвнг(А)
Понимание отличий от других марок кабелей позволяет сделать технически и экономически обоснованный выбор.
Монтаж и эксплуатационные требования
Монтаж кабеля ПвКШвнг(А) должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между «нг(А)» и просто «нг» в маркировке?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» – более строгое требование: кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (объем горючего вещества на 1 метр трассы более 7 литров). Для объектов с массовой прокладкой кабелей необходимо применять исполнение «нг(А)».
2. Можно ли использовать ПвКШвнг(А) для прокладки по фасаду здания?
Да, можно. Кабель устойчив к ультрафиолетовому излучению (оболочка из ПВХ содержит стабилизаторы), перепадам температур и атмосферным осадкам. Однако для длительной эксплуатации на открытом солнце рекомендуется прокладка в гофротрубе или коробе для дополнительной защиты от механических воздействий и прямого УФ-света.
3. Как правильно выбрать сечение жил для конкретной задачи?
Выбор сечения осуществляется по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Расчет ведется согласно главам 1.3 и 1.4 ПУЭ. Необходимо учитывать:
Для контрольных цепей часто достаточно сечения 1.5-2.5 мм², для силовых цепей – от 4 мм² и выше.
4. Обязательно ли заземлять экран и броню, и как это сделать?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Заземление выполняется с обоих концов кабельной линии для устранения наведенного потенциала и обеспечения безопасности при пробое. Экран и проволоки брони объединяются медной оплеткой и подключаются к заземляющему контуру через специальные наконечники в концевых муфтах или щитовом оборудовании. Сопротивление заземления должно соответствовать нормам для электроустановок данного класса напряжения.
5. Что означает буква «К» в маркировке и можно ли использовать этот кабель как силовой?
Буква «К» исторически указывает на принадлежность к контрольным кабелям. Однако современный кабель ПвКШвнг(А) по своим электрическим и механическим характеристикам (толщина изоляции, испытательное напряжение) полностью соответствует требованиям к силовым кабелям на напряжение до 1 кВ. Его успешно применяют как для целей передачи сигналов управления (КИПиА), так и для силовых распределительных сетей, особенно там, где требуется экранирование и повышенная механическая защита.
6. Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля ПвКШвнг(А), установленный ГОСТ и техническими условиями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации (не превышение допустимых токовых нагрузок, отсутствие перегрева, защита от прямых механических воздействий, корректное заземление).
Заключение
Кабель ПвКШвнг(А) 5-жильный на 0,66 кВ представляет собой современное, универсальное и надежное решение для построения систем электроснабжения, автоматизации и управления в условиях, требующих повышенной механической стойкости, электромагнитной совместимости и пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, медного экрана, проволочной брони и негорючей оболочки, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности и инфраструктуры. Правильный выбор сечения, грамотный монтаж с соблюдением требований к заземлению и последующие регулярные эксплуатационные испытания гарантируют долговечную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.