Кабель ПвБШвнг(А)-LS 1 кВ 185 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвБШвнг(А)-LS 1 кВ 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с пониженным дымо- и газовыделением, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки является ключом к пониманию конструкции и свойств: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (выпрессованный) из ПВХ пластиката, нг(А) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая огневая стойкость), LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение, 1 кВ – номинальное напряжение, 185 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвБШвнг(А)-LS 185 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (как правило, по ГОСТ 22483, класс 1 или 2). Для сечения 185 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В силовых кабелях на напряжение до 1 кВ чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая необходимую гибкость для транспортировки и монтажа.
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические характеристики по сравнению с обычным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допустима до +130°C. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерный, беспористый слой.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение до 1 кВ может выполняться в виде экструдированного слоя или обмотки из ПВХ-ленты или PET-ленты. Служит для скрепления изолированных жил, придания кабелю правильной круглой формы и дополнительной электрической защиты.
- Броня: Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется. Основная функция – защита от механических повреждений (сдавливания, ударов, растяжения), от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
- Внешняя оболочка: Выпрессована из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности (нг-LS). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, объединяет все элементы конструкции в единое целое. Материал оболочки соответствует требованиям нераспространения горения (нг) и пониженного дымо- и газовыделения (LS). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределение энергии по цехам, подключение трансформаторных подстанций.
- Объекты инфраструктуры: Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Жилые и общественные здания: Вводы в здания, вертикальные и горизонтальные магистрали в многоэтажных строениях. Категория «нг(А)-LS» делает его применимым для прокладки в многофункциональных комплексах, торговых центрах, больницах, аэропортах – там, где требуется обеспечить безопасную эвакуацию людей при пожаре.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться во взрывоопасных зонах некоторых классов (в соответствии с ПУЭ и проектом), так как броня выполняет функцию экрана, защищающего от распространения дуги при повреждении.
- Наружная прокладка: Допускается прокладка на открытом воздухе и в грунте (траншеях). Однако при прямом воздействии солнечного излучения и атмосферных осадков рекомендуется дополнительная защита (лотки, трубы), так как ПВХ-оболочка подвержена УФ-старению. При прокладке в земле необходимо обеспечить защиту от коррозии (броня оцинкована) и использовать песчаную подсыпку.
- Раскатка и изгиб: Из-за большого веса (масса 1 км 3-жильного кабеля составляет примерно 5500-6000 кг) необходимо использовать лебедки, ролики. Радиус изгиба должен быть не менее 10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочки.
- Разделка и заземление брони: При разделке кабеля бронеленты должны быть заземлены для обеспечения электробезопасности. Для этого используют специальные бандажи и заземляющие проводники. Концы брони должны быть обработаны для предотвращения коррозии.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил 185 мм² применяют опрессовку в медных гильзах с использованием гидравлических прессов и матриц соответствующего сечения. Для оконцевания используют кабельные наконечники типа ТМЛ или аналоги, которые также обжимаются или паруются. Все соединения должны быть изолированы термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми муфтами, обеспечивающими уровень защиты, сопоставимый с основным кабелем.
- Маркировка: При групповой прокладке на оболочку кабеля наносят несмываемую маркировку с указанием назначения линии, напряжения, сечения. На концах кабеля устанавливают бирки.
- ВВГнг(А)-LS: Более легкий и гибкий, но не имеет брони. Применяется там, где отсутствует риск механических повреждений. Стоимость ниже.
- АВБбШв: Бронированный кабель с алюминиевыми жилами и изоляцией из ПВХ. Алюминиевый аналог дешевле, но имеет худшие электрические характеристики (меньшая проводимость, склонность к ползучести контактов, ограничения по ПУЭ для некоторых объектов). Рабочая температура изоляции +70°C.
- ПвПБбпнг(А)-LS: Бронированный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, но с алюмополимерной лентой поверх экрана. Имеет улучшенные характеристики по стойкости к влаге и продольной герметизации.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми редакциями) и межгосударственными стандартами.
Таблица 1. Ключевые электрические параметры кабеля ПвБШвнг(А)-LS 1 кВ 185 мм²
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4, 5 жил сечением 185 мм² | Наиболее распространены 3-х и 4-х жильные |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительно допустимая |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год |
| Температура при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность КЗ не более 5 с |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | Не более 0.0991 | Для медной жилы |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц | 3.5 кВ | Продолжительность 10 мин. |
Таблица 2. Пожаробезопасные характеристики (соответствие ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 53315-2009)
| Характеристика | Категория / Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | нг(А) | Не распространяет горение при испытании по категории А (наиболее жесткие условия, моделирующие плотную групповую прокладку) |
| Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения | Пониженная | Индекс pH ≥ 4.3, проводимость ≤ 10 мкС/мм |
| Дымообразование | Пониженное (LS) | Коэффициент светопропускания при горении ≥ 50% |
| Выделение токсичных газов | Пониженное (LS) | Относительный показатель токсичности ≥ 120 |
Область применения и условия прокладки
Кабель ПвБШвнг(А)-LS 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и комплексу свойств, его применение оптимально в условиях повышенных механических рисков и требований пожарной безопасности.
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных маслом или жидкостью. Не рекомендуется для подвижного подключения.
Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери
Выбор сечения 185 мм² обусловлен потребностью в передаче больших токовых нагрузок. Длительно допустимый ток зависит от условий прокладки.
Таблица 3. Длительно допустимые токовые нагрузки (Iдоп) для кабеля с медными жилами 185 мм²
| Условия прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| Проложен в воздухе (температура воздуха +25°C) | ~430 | ~390 |
| Проложен в земле (температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) | ~450 | ~410 |
Примечание: Точные значения должны приниматься по актуальным таблицам ПУЭ (Глава 1.3) с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру воздуха/грунта, на количество работающих кабелей в пучке, на глубину прокладки и т.д.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвБШвнг(А)-LS 185 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.
Сравнение с аналогами
Кабель ПвБШвнг(А)-LS 185 мм² имеет альтернативы, выбор между которыми определяется проектом, условиями эксплуатации и бюджетом.
Ключевым преимуществом ПвБШвнг(А)-LS является сочетание высокой электрической прочности СПЭ-изоляции, механической защиты стальной броней и высоких показателей пожарной безопасности «нг(А)-LS».
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ) от ПВХ-изоляции в кабелях на 1 кВ?
СПЭ (XLPE) обладает значительно более высокими диэлектрическими и термическими характеристиками. Рабочая температура повышена с +70°C (для ПВХ) до +90°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению жилы. СПЭ более стоек к тепловому старению, обладает лучшей стойкостью к токам короткого замыкания. Кабель с СПЭ-изоляцией имеет больший срок службы (до 30 лет и более) и меньшие диэлектрические потери.
Что означает категория «нг(А)» и почему она важна для сечения 185 мм²?
Категория «нг(А)» означает, что кабель прошел испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по наиболее строгой категории А. Это испытание моделирует наихудшие условия: плотный пучок кабелей с высокой мощностью потенциального тепловыделения. Для кабелей большого сечения (185 мм²), которые используются для передачи больших мощностей, это критически важно, так как при аварии они сами являются источником значительной тепловой энергии. Использование кабеля «нг(А)» в групповых прокладках является требованием современных норм пожарной безопасности (ФЗ-123, СП 6.13130).
Можно ли проложить кабель ПвБШвнг(А)-LS 185 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, так как имеет броню из стальных оцинкованных лент и наружную ПВХ-оболочку, стойкую к воздействию почвенной влаги. Однако согласно ПУЭ (п. 2.3.83) при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью, в болотистой местности или при наличии блуждающих токов необходима дополнительная защита (например, прокладка в полиэтиленовых трубах). Обязательна песчаная подсыпка и засыпка слоем песка поверх кабеля для защиты от механических повреждений камнями.
Как правильно выбрать между однопроволочной и многопроволочной жилой для сечения 185 мм²?
Для стационарной прокладки в силовых сетях 1 кВ чаще применяется кабель с многопроволочной жилой. Он обладает достаточной гибкостью для монтажа на трассах с поворотами, удобен при заведении в распределительные устройства и подключении к шинам. Однопроволочная (монолитная) жила может применяться для коротких, прямолинейных участков, где не требуется изгибов. С электрической точки зрения при правильно выполненном соединении (опрессовка, сварка) разницы нет. Важно убедиться, что тип жилы указан в проектной документации.
Каковы особенности заземления брони этого кабеля?
Броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон для обеспечения электробезопасности и выполнения функции экрана. При повреждении основной изоляции броня может оказаться под напряжением, и без заземления это создает риск поражения током. Заземление выполняется с помощью медного гибкого проводника (сечением, как правило, не менее 16 мм² для данного сечения кабеля) и специального бандажа, который обеспечивает надежный электрический контакт со стальными лентами. Концы брони в месте разделки должны быть защищены от расшелушивания и коррозии (например, лентой или термоусаживаемой трубкой).
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля ПвБШвнг(А)-LS 185 мм² составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия длительных перегрузок, стабильности напряжения, коррозионной агрессивности среды (для брони и оболочки), механических воздействий, качества монтажа (особенно соединений и концевых заделок). Регулярный мониторинг состояния изоляции (измерение сопротивления, диагностика частичных разрядов) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.