Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШнг(А)-LS 3х240: полный технический анализ и сфера применения

Кабель ПвБбШнг(А)-LS 3х240 представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, длительного срока службы и безопасности при эксплуатации в пожароопасных условиях. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его свойств: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Бб – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шнг(А) – защитный шланг (наружная оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с категорией пожарной безопасности «А» по нераспространению горения, LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение, 3х240 – три токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвБбШнг(А)-LS 3х240

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

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Использование меди обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• Экран на жиле. Поверх каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
• Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками. Он сохраняет свойства при длительной температуре жилы до +90°C и в режиме перегрузки до +130°C. Сшивка молекул полимера делает его стойким к тепловой деформации.
• Экран на изоляции. Поверх изоляции каждой фазы накладывается экран в виде медной ленты или проводящего полимерного слоя в сочетании с медными проволоками сечением не менее 25 мм². Эти проволоки, расположенные поверх экрана, выполняют функцию нулевой жилы (заземляющего проводника) для заземления экранов. Экран обеспечивает симметрию электрического поля, защищает от внешних электромагнитных помех и является элементом системы безопасности, отводя токи утечки.
• Поясная изоляция. Скрученные изолированные жилы с экранами обматываются термостойкой полимерной лентой или выполняется экструзия промежуточной оболочки. Этот слой скрепляет сердечник и предохраняет изоляцию жил от повреждения броней.
• Броня. Выполнена из двух оцинкованных стальных лент (Бб), наложенных с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических повреждений (натяжение, удары, давление грунта, грызуны). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
• Наружная оболочка. Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (Шнг). Оболочка марки LS обладает пониженным дымо- и газовыделением при горении. Категория «(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке, что подтверждено испытаниями по самым строгим критериям.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и рядом ГОСТ (Р МЭК 60228, 31996-2012 и др.).

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвБбШнг(А)-LS 3х240

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 20,3/35
Количество и сечение жил, мм²	3 х 240
Материал жилы	Медь
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год)
Максимальная температура при КЗ	+250°C (не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Электрические характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0754
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа, кВ/время	25 кВ / 5 мин.
Емкость, мкФ/км, не более	~0.4
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.1
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт 1.2 Км/Вт, tземли=+25°C, tжилы=+90°C), А	~450-480 А
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (tвозд=+25°C, tжилы=+90°C), А	~510-540 А*

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, тип трассы) и должны определяться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ или методом математического моделирования.

Области применения и особенности прокладки

Кабель ПвБбШнг(А)-LS 3х240 предназначен для питания мощных потребителей в сетях среднего напряжения. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
• Вводы и межсекционные связи на промышленных предприятиях, нефтегазовых комплексах, горнодобывающих объектах.
• Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с риском механических повреждений.

Особенности прокладки и монтажа: Наличие брони позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб, однако в местах с высокой коррозионной активностью или блуждающими токами требуется дополнительная защита. При прокладке в воздухе необходимо крепление с учетом его значительного веса. Категория пожарной безопасности «А» и индекс LS разрешают групповую прокладку в многочисленных пучках без ограничений по этажности зданий. При монтаже в условиях отрицательных температур кабель требует предварительного прогрева. Обязательным условием является заземление экранов с двух сторон для кабелей на напряжение 6 кВ и выше, что требует применения концевых и соединительных муфт, рассчитанных на работу с экранированными кабелями.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвБбШнг(А)-LS 3х240:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена допускает более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C для ПВХ или бумажной изоляции), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Влагостойкость: Полностью полимерная конструкция негигроскопична, в отличие от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
• Механическая прочность и защита: Стальная броня обеспечивает высокий уровень защиты от внешних воздействий.
• Пожарная безопасность: Сочетание свойств «нг(А)» и «LS» минимизирует риск распространения пламени и отравления продуктами горения, что критически важно для общественных зданий, метро, ТЭЦ.
• Длительный срок службы: Свыше 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ или бумажно-масляной изоляцией.
• Большой вес и радиус изгиба: Усложняет монтаж, особенно в стесненных условиях.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость тщательной заделки экранов, использование специализированной арматуры. Повреждение экрана при монтаже недопустимо.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении внешней оболочки и брони в условиях высокой влажности возможна водная эрозия изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвБбШнг(А)-LS от АПвБбШнг(А)-LS?

Буква «А» в начале маркировки (АПвБ…) указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Следовательно, ПвБбШнг(А)-LS имеет медную жилу, а АПвБбШнг(А)-LS – алюминиевую. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую пропускную способность и стойкость к окислению, но тяжелее и дороже.

Какое напряжение выдерживает этот кабель?

Кабель выпускается на разные номинальные напряжения: 6, 10 и 35 кВ. Конкретное значение указывается в маркировке на барабане и в сопроводительной документации. Испытательное напряжение после монтажа для кабеля на 10 кВ составляет 25 кВ переменного тока в течение 5 минут.

Обязательно ли заземлять экраны жил, и как это делать?

Да, это обязательное требование ПУЭ для кабелей на напряжение 6 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена. Заземление выполняется с обоих концов кабеля. Для этого медные проволоки экрана и/или экранирующие ленты соединяются и выводятся на заземляющие болты концевых или соединительных муфт, которые подключаются к контуру заземления. Это обеспечивает безопасность и нормальную работу защиты от однофазных замыканий на землю.

Можно ли прокладывать данный кабель в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0.4 кВ?

Прямого запрета в ПУЭ нет, но такая прокладка не рекомендуется без дополнительных мер. При повреждении кабеля 10 кВ возможно возникновение опасного напряжения на экранах и броне, которое может быть наведено на низковольтные цепи. При необходимости совместной прокладки следует предусмотреть металлические разделительные перегородки или соблюдать значительное расстояние. Предпочтительна прокладка в отдельных отсеках.

Что означает индекс (А) в маркировке Шнг(А)?

Индекс (А) обозначает высшую категорию пожарной безопасности по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель, испытанный по категории «А», не распространяет горение при прокладке пучком с общим приведенным объемом горючих материалов, эквивалентным 7 л на 1 м длины. Это самый строгий уровень испытаний.

Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельных кабелей и поправочных коэффициентов (ПУЭ Глава 1.3). Также обязательной является проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ответственных объектов расчет должен выполняться проектными организациями.

Заключение

Кабель ПвБбШнг(А)-LS 3х240 является современным, надежным и безопасным решением для создания силовых линий среднего напряжения в условиях, требующих высокой механической защиты и соблюдения строгих противопожарных норм. Его применение экономически оправдано на ответственных объектах энергетики, промышленности и инфраструктуры, где приоритетами являются бесперебойность электроснабжения, долговечность и минимизация пожарных рисков. Корректный выбор, профессиональный монтаж с соблюдением всех требований к заземлению экранов и использование соответствующей кабельной арматуры являются залогом многолетней безаварийной эксплуатации данного типа кабеля.