Кабель ПвБбШнг(А)-LS 1-х жильный 1 кВ

Кабель ПвБбШнг(А)-LS 1-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвБбШнг(А)-LS 1х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с низким дымо- и газовыделением, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных сооружениях, в том числе на трассах с повышенным риском механических повреждений и в местах с массовым пребыванием людей. Его конструкция и характеристики строго регламентированы техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (и более поздними редакциями), а также соответствуют требованиям ГОСТ 31996-2012 и стандартам МЭК.

Детальная расшифровка маркировки ПвБбШнг(А)-LS 1 кВ

• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – без подушки под броней (отсутствие слоя битума и подобных материалов, что характерно для современных конструкций).
• Шнг – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
• (А) – категория по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 12176 (наивысшая: пожарная нагрузка кабеля не приводит к распространению пламени).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 1 – количество жил (одножильное исполнение).
• 1 кВ – номинальное переменное напряжение 1000 В (фактическое испытательное напряжение 3.5 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут).

Конструкция кабеля (от центра к периферии)

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 мм² и выше, как правило, используется уплотненная (компактированная) жила, что уменьшает ее диаметр и улучшает электрические характеристики. В одножильном кабеле жила может быть круглой или секторной формы.

2. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это обеспечивает:

• Высокую температурную стойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C (в течение 5 секунд).
• Отличные диэлектрические свойства и низкие диэлектрические потери.
• Стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
• Хорошую механическую прочность.

3. Экран по изоляции (для кабелей на 1 кВ и выше). Обязательный элемент для обеспечения равномерного электрического поля вокруг жилы. Состоит из двух слоев:

• Полупроводящий (электропроводящий) слой, наложенный экструзией непосредственно на изоляцию.
• Экран из медных проволок или медной ленты, наложенный поверх полупроводящего слоя. В одножильных кабелях сечением от 25 мм² экран должен быть выполнен только из проволок (требование ПУЭ 7, п. 3.1.13 для уменьшения потерь). Сечение экрана нормируется.

4. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле. Отсутствие подушки («б») означает, что под броней может находиться слой-разделитель (например, полимерная лента) для предотвращения коррозии и повреждения внутренних элементов.

5. Наружная оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (ПВХнг(А)-LS). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, объединяет все элементы конструкции и придает кабелю требуемые пожарные характеристики.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля ПвБбШнг(А)-LS 1х при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +25°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт.

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А
16	135
25	175
35	215
50	260
70	320
95	380
120	435
150	495
185	560
240	650

Таблица 2. Электрические характеристики (сопротивление жилы и изоляции)

Сечение жилы, мм²	Макс. сопротивление жилы при +20°C, Ом/км	Минимальное сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км
16	1.15	100
25	0.727	100
35	0.524	100
50	0.387	100
70	0.268	100
95	0.193	100
120	0.153	100
150	0.124	100
185	0.0991	100
240	0.0754	100

Области применения и особенности монтажа

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты (кирпич, плиты) благодаря наличию брони.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, этажах и т.д.
• Использование на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности (метро, вокзалы, аэропорты, торговые центры, многоэтажные здания), так как кабель относится к категории П1б.1.2.2.2 по ГОСТ 31565-2012 (не распространяющий горение при групповой прокладке, с низким дымо- и газовыделением).
• Электроснабжение промышленных предприятий, распределительных устройств, насосных станций.

Важные особенности монтажа одножильного кабеля:

• При прокладке в переменном токе в стальной броне возникают вихревые токи, приводящие к дополнительным потерям и нагреву. Поэтому ПУЭ (п. 3.1.13) требуют, чтобы все одножильные кабели с броней из ферромагнитного материала (стали) на переменном токе прокладывались только вразрез (т.е. с соблюдением сдвига по длине между кабелями разных фаз) для взаимной компенсации магнитных полей.
• Экраны одножильных кабелей должны быть заземлены на обоих концах линии для обеспечения безопасности и прохождения тока короткого замыкания.
• При прокладке в земле необходимо соблюдать нормируемые расстояния до параллельно проложенных кабелей и других коммуникаций.
• Допустимый радиус изгиба при монтаже составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Кабель ПвБбШнг(А)-LS является современной альтернативой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ (ВБбШв).

• ПвБбШнг(А)-LS vs ВБбШв: Кабель с СПЭ-изоляцией имеет более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же нагрузке. СПЭ не подвержен тепловому старению в такой степени, как ПВХ. Пожарные характеристики «нг(А)-LS» значительно выше, чем у обычного ПВХ.
• ПвБбШнг(А)-LS vs АВБбШв: Алюминиевый аналог дешевле, но медь имеет большее допустимое токовое сечение и лучшую коррозионную стойкость. Медные кабели надежнее в контактных соединениях.
• ПвБбШнг(А)-LS vs ПвБШв: Отличие в конструкции брони. «Бб» – броня из лент, «Б» – броня из профилированной стальной ленты (гофроленты). Последняя обеспечивает большую гибкость и лучшее сопротивление раздавливающим нагрузкам, но, как правило, дороже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Обязательно ли заземлять экран одножильного кабеля ПвБбШнг(А)-LS с двух сторон?

Да, обязательно согласно требованиям ПУЭ (п. 1.7.83, 3.1.13). Заземление экрана на обоих концах обеспечивает безопасность при касании оболочки, снижает электромагнитные помехи и создает путь для тока короткого замыкания в случае повреждения основной изоляции. При этом в экране при нормальной работе наводятся циркулирующие токи, что приводит к дополнительным потерям. В очень длинных линиях (сотни метров и более) этот фактор необходимо учитывать при расчете нагрузочной способности.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБбШнг(А)-LS открыто по фасаду здания?

Да, можно, так как наружная оболочка из ПВХнг(А)-LS обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению (в отличие от обычного ПВХ). Однако для длительной эксплуатации под прямыми солнечными лучами рекомендуется дополнительная защита (например, гофротруба, короб) или выбор кабеля с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «ПвБбШп» или подобная).

3. В чем принципиальная разница между кабелями с индексами «нг(А)» и «нг(А)-LS»?

Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Буква «(А)» указывает категорию по нераспространению горения (А – наивысшая, испытание проводится с самой строгой тепловой нагрузкой). Индекс «-LS» (Low Smoke) говорит о дополнительном свойстве оболочки и изоляции – пониженном дымо- и газовыделении при горении и тлении. То есть «нг(А)» гарантирует только отсутствие распространения пламени, а «нг(А)-LS» дополнительно обеспечивает лучшую видимость при эвакуации и меньшую токсичность продуктов горения.

4. Как правильно выбрать сечение одножильного кабеля для прокладки в земле?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, с последующим выбором наибольшего результата:

1. По длительно допустимому току нагрузки (см. Таблицу 1) с учетом поправок на температуру грунта, количество параллельно проложенных кабелей и удельное сопротивление грунта.
2. По допустимой потере напряжения (ΔU), особенно для протяженных линий.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель выдержит ток КЗ за время срабатывания защиты).
4. По экономической плотности тока – для сетей напряжением выше 1 кВ и при больших годовых часах использования максимума нагрузки.

Для окончательного выбора необходим расчет, выполненный квалифицированным проектировщиком.

5. Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей ПвБбШнг(А)-LS и кабелей с бумажной изоляцией (СБ)?

Совместная прокладка в одной траншее (без разделительных перегородок) не рекомендуется, а в некоторых случаях запрещена местными нормами. Основные причины: разные допустимые температуры нагрева жил (+90°C для СПЭ и +80°C для бумажной изоляции), разные требования к условиям прокладки и возможное взаимное влияние при аварии (например, возгорание одного кабеля может повредить другой). ПУЭ требуют соблюдения противопожарных расстояний или применения разделительных слоев негорючих материалов.

6. Что означает буква «б» в маркировке (ПвБбШнг) и бывают ли кабели без нее?

Буква «б» означает «без подушки» под броней. В старых конструкциях кабелей (например, АСБ) под броней накладывалась битумизированная подушка из волокнистых материалов (кабельная пряжа, битумный состав) для защиты внутренних элементов от коррозии и механических повреждений лентами брони. В современных кабелях с полимерными изоляциями и оболочками эта подушка не требуется. Вместо нее может использоваться тонкая полимерная лента-разделитель. Кабели с подушкой (например, ПвБШв) сегодня практически не производятся.

7. Какой срок службы у кабеля ПвБбШнг(А)-LS?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации (непревышение токовой нагрузки, отсутствие перегрева, защита от агрессивных сред, правильное выполнение концевых и соединительных муфт).