Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В частоты 50 Гц. Данный тип кабеля является современной, надежной и высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажной и ПВХ-изоляцией, сочетая в себе высокие электрические характеристики, стойкость к термическим нагрузкам и повышенную безопасность при групповой прокладке.

Расшифровка маркировки ПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм²

• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого поперечной сшивке).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (внешний покров) из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(В) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории В (наивысшая стойкость к распространению пламени по ГОСТ 53315-2009).
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
• 400 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвБШвнг(В) является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 400 мм² изготавливается, как правило, из медной проволоки многопроволочной круглой конструкции (класс 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую гибкость. Для данного сечения жила состоит из множества скрученных проволок, что придает кабелю необходимую гибкость для транспортировки и укладки.

2. Фазная изоляция

Каждая токопроводящая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (химической или радиационной) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это придает изоляции ключевые преимущества:

• Рабочая температура жилы повышается до +90°C (против +70°C для ПВХ).
• Максимально допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность до 5 сек).
• Высокая стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
• Низкие диэлектрические потери и высокая стойкость к влаге.

Изоляция имеет стандартную толщину, регламентированную ГОСТ или ТУ. Для удобства монтажа и идентификации изоляция жил имеет цветовую маркировку.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между ними негорючим уплотняющим материалом (например, резиновой смесью или тем же ПВХ-пластикатом). Это обеспечивает круглую форму, механическую стабильность и дополнительную огнезащиту.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция (обычно из ПВХ-ленты или аналогичного материала), которая фиксирует сердечник и служит дополнительным барьером.

5. Броня

Кабель бронирован двумя стальными оцинкованными лентами, наложенными с перекрытием. Назначение брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.

Оцинковка лент предотвращает коррозию.

6. Защитный шланг (внешняя оболочка)

Броня покрыта внешней оболочкой из ПВХ-пластиката пониженной горючести (нг). Материал оболочки специально подобран для соответствия категории «нг(В)» – не распространяющий горение при групповой прокладке. Оболочка защищает броню от коррозии, воздействия агрессивных сред (масел, щелочей, кислот) и обеспечивает необходимые противопожарные свойства.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

Для кабеля 400 мм², 1 кВ:

• Сопротивление постоянному току жилы: не более 0.0471 Ом/км.
• Сопротивление изоляции: не менее 10 МОм*км.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 10 мин.
• Допустимая емкость: Регламентируется ТУ, зависит от конкретной конструкции.

Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Зависит от условий прокладки. Согласно ПУЭ 7 изд., таблица 1.3.12 (ориентировочно):

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (для 3-жильного кабеля)
В земле (траншее)	580 — 620
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельных эстакадах)	520 — 560
В помещении (в лотках, каналах)	500 — 540

Примечание: Точные значения необходимо уточнять по актуальным нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ Р 53769-2010) и с учетом конкретных условий (глубина заложения, температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.).

Механические и климатические характеристики

• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Допустимый радиус изгиба при прокладке: Не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Пожарная безопасность

Исполнение «нг(В)» означает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315. При испытании в пучке (категория В) горение не распространяется по длине образца. Оболочка и изоляция выполнены из материалов с пониженным дымо- и газовыделением.

Область применения

Кабель ПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования (прессы, насосы, вентиляционные установки), распределение энергии по цехам, главные питающие линии.
• Объекты инфраструктуры: Кабельные линии в тоннелях, коллекторах, на кабельных эстакадах и в производственных помещениях.
• Энергетика: Вводы и выводы из распределительных устройств (РУ) 0.4-1 кВ, соединения между щитами и трансформаторами.
• Объекты с массовым пребыванием людей: Торговые центры, стадионы, вокзалы, аэропорты – везде, где требуется прокладка групп кабелей с высокими требованиями к пожарной безопасности.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и при наличии необходимых сертификатов.

Кабель рассчитан на прокладку в земле (траншеях), в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах), на открытом воздухе (при условии защиты от прямых солнечных лучей), а также в помещениях. Бронирование делает его незаменимым при прокладке в земле без дополнительных защитных труб (если нет риска блуждающих токов и агрессивности грунтов).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

По сравнению с кабелем АВБбШв (алюминиевый, ПВХ-изоляция):

• Преимущества ПвБШвнг(В): Меньшее сечение при той же токовой нагрузке (благодаря меди), более высокая стойкость к перегрузкам и КЗ (+250°C), повышенная пожаробезопасность (нг(В) против обычного исполнения), больший срок службы, лучшая стойкость изоляции к влаге.
• Недостатки: Значительно более высокая стоимость, больший вес.

По сравнению с кабелем ПвПБбШв (без индекса «нг»):

• Преимущества ПвБШвнг(В): Соответствие категории «нг(В)» позволяет групповую прокладку в большинстве современных объектов, где это требуется нормами.
• Недостатки: Несколько более высокая цена из-за специальных материалов оболочки.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Рекомендуется глубина траншеи 0.7-1.0 м. Необходима песчаная подушка (10 см) и засыпка поверх кабеля (15 см) перед укладкой сигнальной ленты и окончательной засыпкой грунтом. Следует избегать участков с повышенной коррозионной активностью и блуждающими токами.
• Прокладка в воздухе: Необходимо крепление с помощью негорючих хомутов или лент с учетом допустимого радиуса изгиба (min 15D). На открытом воздухе рекомендуется защита от УФ-излучения (кабель обычно уже имеет УФ-стабилизированную оболочку, но дополнительная защита продлевает срок службы).
• Прокладка в помещениях (лотки, каналы): Допускается плотная укладка пучком благодаря исполнению «нг(В)».
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Заделка концов: Требуется тщательная разделка с герметизацией конца кабеля для предотвращения попадания влаги под оболочку и броню. Используются термоусаживаемые трубки, концевые муфты или специальные мастики.
• Соединение и ответвление: Производится с помощью кабельных муфт (соединительных и ответвительных), рассчитанных на соответствующее сечение и тип изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБШвнг от ПвБШв?

Индекс «нг» (не распространяющий горение) указывает на использование в оболочке и, возможно, в заполнении материалов, которые препятствуют распространению пламени при групповой прокладке. Кабель ПвБШв без «нг» предназначен для одиночной прокладки или для условий, где требования пожарной безопасности ниже. Исполнение «нг(В)» – высшая категория по этому параметру.

Можно ли проложить кабель ПвБШвнг(В) 400 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, броня из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений при прокладке в обычном грунте. Однако в каменистых грунтах, в местах с повышенной активностью грызунов или рисками раскопок рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных пластиковых/керамических коробов.

Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель и как его рассчитать?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется по формуле, учитывающей сечение жилы, материал, допустимую температуру при КЗ (+250°C) и начальную температуру жилы. Для медного кабеля 400 мм² с изоляцией из сшитого полиэтилена при времени отключения КЗ 1 секунда, допустимый ток КЗ может составлять ориентировочно 35-40 кА. Точный расчет должен проводиться проектировщиком согласно ПУЭ гл. 1.4 с учетом конкретных параметров сети.

Чем отличается кабель на 1 кВ от кабеля на 6 или 10 кВ, если сечение одинаковое?

Основное отличие – толщина и качество фазной изоляции из сшитого полиэтилена. Для более высокого напряжения (6, 10 кВ) толщина изоляции каждой жилы значительно больше, чтобы выдерживать более высокие электрические поля. Также кабели на 6/10 кВ часто имеют экран по жиле (полупроводящей слой) и экран по изоляции (медные ленты или проволоки) для выравнивания электрического поля.

Как правильно выбрать сечение 400 мм²? Какие расчеты нужны?

Выбор сечения 400 мм² является результатом комплексного расчета:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву) – ток проектируемой линии должен быть меньше табличного значения для выбранных условий прокладки.
2. По потере напряжения – особенно важно для длинных линий.
3. По термической стойкости к токам КЗ.
4. По экономической плотности тока (для промышленных объектов).
5. По условиям срабатывания защиты (селективности).
Все эти расчеты регламентированы ПУЭ и выполняются на этапе проектирования.

Требуется ли заземление брони кабеля ПвБШвнг(В)?

Да, бронеленты кабеля в обязательном порядке должны быть заземлены с двух сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Заземление брони обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции, так как броня может оказаться под опасным потенциалом. Заземление также способствует срабатыванию устройств защиты при замыкании на броню.

Какие существуют аналоги данного кабеля по зарубежным стандартам?

Ближайшими аналогами являются кабели по стандарту МЭК (IEC):
— XLPE insulated, steel tape armored, PVC sheathed cable.
— Конкретные марки могут различаться: например, NA2XSY или NA2XS(F)2Y по немецкому стандарту DIN VDE 0276, где также присутствуют изоляция XLPE, броня из стальных лент и ПВХ-оболочка.