Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95: полный технический анализ

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95 представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из стальных оцинкованных лент, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности и пониженной горючести, исполнения для холодного климата. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных для создания надежных и безопасных магистральных линий электропередачи и распределения электроэнергии на напряжение до 1000 В в стационарных установках.

Расшифровка маркировки ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95

    • В – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (в обозначении кабелей на напряжение до 1 кВ, произведенных по ГОСТ 31996-2012, вместо «В» часто используется «Пв» для изоляции из сшитого полиэтилена, но исторически сложившееся обозначение «В» широко применяется в отрасли).
    • Б – Броня из стальных оцинкованных лент.
    • Шв – Защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
    • нг(А) – Оболочка с пониженной пожарной опасностью, не распространяющая горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая требовательность: пожар не распространяется при испытании пучка кабелей в вертикальном положении).
    • ХЛ – Исполнение для холодного климата (климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 1-5 по ГОСТ 15150).
    • 5х95 – Количество и сечение основных токопроводящих жил: 5 жил, сечением 95 мм² каждая.

    Конструкция кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95

    Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает высокую надежность и долговечность.

    1. Токопроводящая жила

    • Материал: Медь, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483.
    • Количество и сечение: 5 жил сечением 95 мм².
    • Форма: Жилы секторной (сегментной) формы для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля. Три жилы являются основными (фазными), четвертая – нулевой (нейтральной), пятая – жилой защитного заземления (PE). Нулевая и заземляющая жилы могут иметь уменьшенное сечение, но в стандартной комплектации 5х95 все жилы обычно имеют одинаковое номинальное сечение 95 мм².

    2. Изоляция жилы

    • Материал: Сшитый полиэтилен (СПЭ).
    • Толщина: Нормируется по ГОСТ 31996-2012. Для кабеля на 1 кВ с жилой 95 мм² толщина изоляции составляет не менее 1,0 мм.
    • Свойства: СПЭ, полученный методом химической или радиационной сшивки, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к растрескиванию.

    3. Скрутка изолированных жил

    Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Между жилами, как правило, заполняются промежутки негорючим экструдированным заполнением из гидрофобного материала или негорючей лентой, что придает кабелю круглую форму и повышает его стабильность.

    4. Поясная изоляция

    Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция в виде обмотки из электроизоляционной ленты или экструдированного слоя. Она служит дополнительным барьером и защитой от повреждения основных изоляций жил.

    5. Броня

    • Конструкция: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивно с перекрытием.
    • Назначение: Защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов.

    6. Наружная оболочка

    • Материал: Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожарной опасности.
    • Цвет: Как правило, черный.
    • Толщина: Нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней. Для данного сечения составляет несколько миллиметров.
    • Свойства: Оболочка марки «нг(А)» обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке, обладает повышенной стойкостью к УФ-излучению, масло- и бензостойкостью. Исполнение «ХЛ» гарантирует сохранение эластичности при низких температурах (до -60°C при монтаже и до -50°C при эксплуатации).

    Основные технические характеристики

    Электрические параметры (при температуре +20°C)

    • Номинальное напряжение: 0,66/1 кВ (между фазой и землей/между фазами).
    • Частота: 50 Гц.
    • Сопротивление жилы постоянному току: не более 0,194 Ом/км (для медной жилы 95 мм² класса 1).
    • Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3,5 кВ в течение 10 минут.

    Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

    Зависят от условий прокладки. Справочные данные для прокладки в земле (траншее) и в воздухе.

    Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95
    Условия прокладкиКоличество рабочих кабелейДопустимый длительный ток, А
    В воздухе (на открытом воздухе, в каналах, тоннелях)Одножильный280
    Многожильный (в пучке)260*
    В земле (в траншее)Одножильный300
    Многожильный (в пучке)290*

  • При групповой прокладке применяются дополнительные понижающие коэффициенты, зависящие от количества кабелей, расстояния между ними и способа прокладки. Данные приведены для ориентировки, точный расчет должен выполняться по ПУЭ гл. 1.3.

  • Термические параметры

    • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C.
    • Максимальная температура жил при коротком замыкании (длительность до 5 сек): +250°C.
    • Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации: от -50°C до +50°C.
    • Минимальная температура при монтаже без предварительного подогрева: -15°C. Для исполнения ХЛ допустим монтаж при более низких температурах (до -60°C), но рекомендуется соблюдать осторожность.

    Механические и пожарные характеристики

    • Радиус изгиба при монтаже: Не менее 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с броней.
    • Стойкость к распространению горения: Категория А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Это означает, что при испытании вертикального пучка кабелей длиной 3,5 м горение не распространяется выше верхней отметки.
    • Кислотность и проводимость дымовых газов: Показатели рН ≥ 4,3 и проводимость ≤ 10 мкС/мм (для оболочки «нг»), что свидетельствует о низком коррозионном воздействии при пожаре.
    • Выделение дыма: Оболочка может иметь индекс «LS» (low smoke) для снижения дымовыделения, но в базовой марке ВБШвнг(А) это не указано.

    Области применения

    Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

    • Магистральные линии в промышленных энергосистемах: Питание главных распределительных щитов (ГРЩ), вводно-распределительных устройств (ВРУ) цехов и предприятий.
    • Питание мощных потребителей: Подключение крупных электродвигателей, трансформаторов, насосных и вентиляторных станций.
    • Прокладка в кабельных сооружениях: Туннелях, коллекторах, эстакадах, где требуется стойкость к распространению горения при групповой прокладке (категория А).
    • Прокладка в земле (траншеях): Благодаря броне и стойкой к внешним воздействиям оболочке, кабель может укладываться непосредственно в грунт (при условии защиты от механических повреждений песчаной подсыпкой и кирпичом/сигнальной лентой).
    • Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: АЭС, метрополитен, высотные здания, торгово-развлекательные центры, спортивные комплексы.
    • Регионы с холодным и умеренно-холодным климатом: Исполнение ХЛ гарантирует работоспособность и возможность монтажа в суровых зимних условиях.

    Особенности монтажа и эксплуатации

    • Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (в том числе на открытом солнце), в помещениях, каналах, тоннелях, блоках, а также в земле (траншеях). При прокладке в земле необходимо исключить наличие острых камней, мусора, обеспечить песчаную подушку и засыпку.
    • Затяжка: При прокладке в лотках и по конструкциям необходимо избегать резких перегибов. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
    • Соединение и оконцевание: Требуют применения специальной кабельной арматуры: соединительных и концевых муфт, рассчитанных на соответствующее сечение и тип изоляции (СПЭ). Необходима тщательная герметизация мест разделки брони и оболочки.
    • Заземление: Броня и металлический экран (если присутствует) должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности.
    • Контроль: Перед включением под напряжение обязательно проведение приемо-сдаточных испытаний, включая измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В и проверку целостности и правильности соединения жил.

    Сравнение с аналогами и выбор

    Кабель ВБШвнг(А) является эволюционным развитием классического кабеля ВБШв. Его ключевое преимущество – соответствие высшей категории «А» по нераспространению горения. При выборе между, например, ВБШвнг(А) 5х95 и АВБШв 5х95 (с алюминиевыми жилами) основными критериями будут:

    • Медь vs Алюминий: Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жил, но существенно дороже и тяжелее.
    • СПЭ vs ПВХ изоляция: Кабели с изоляцией из СПЭ (ВБШвнг) имеют более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C у ПВХ) и лучшие диэлектрические характеристики, но более чувствительны к точечным механическим воздействиям при монтаже.
    • Категория пожарной безопасности: Для одиночной прокладки или в небольших группах может быть достаточно категории «нг(В)» или «нг(С)». Категория «нг(А)» необходима для ответственных объектов и плотной групповой прокладки большого количества кабелей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ВБШвнг(А) и ВБШв?

Основное отличие – в материале наружной оболочки. У кабеля ВБШв оболочка из обычного ПВХ пластиката, который может распространять горение при групповой прокладке. У кабеля ВБШвнг(А) оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, который не распространяет горение при прокладке пучком кабелей по самой строгой категории А. Это критически важно для современных объектов с массовой прокладкой кабелей.

2. Можно ли прокладывать кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 5х95 в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как кабель имеет броню из стальных лент, которая защищает его от механических повреждений. Однако, согласно ПУЭ и здравому смыслу, рекомендуется укладывать кабель на подготовленное ложе (песчаную подушку) и засыпать сверху слоем песка, а затем грунтом, чтобы исключить прямой контакт брони с острыми камнями или строительным мусором. В местах с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами) необходима прокладка в трубах или блоках.

3. Что означает индекс «ХЛ» и насколько он важен?

Индекс «ХЛ» означает «холодный климат». Он гарантирует, что поливинилхлоридная оболочка кабеля сохраняет свои эластичные свойства при экстремально низких температурах (до -50°C в эксплуатации и до -60°C при хранении). Это позволяет производить монтажные работы (размотку, изгибание) зимой без риска растрескивания оболочки. Для регионов с умеренным климатом, где температура редко опускается ниже -20°C, можно использовать кабель без индекса ХЛ, что немного дешевле.

4. Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета электрических нагрузок, потерь напряжения и условий прокладки. Ориентировочный длительно допустимый ток для прокладки в земле – около 290-300 А для одного кабеля. Однако окончательный выбор должен быть сделан по проекту, в соответствии с требованиями ПУЭ (глава 1.3), с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, на количество кабелей в траншее и т.д.).

5. Требуется ли для кабеля с изоляцией из СПЭ специальная арматура?

Да, для монтажа концевых и соединительных муфт на кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо использовать специализированную арматуру, рассчитанную именно для СПЭ-изоляции. Технология монтажа и конструкция таких муфт отличаются от муфт для кабелей с бумажной или ПВХ изоляцией. Использование неподходящей арматуры может привести к нарушению герметичности и выходу кабельной линии из строя.

6. Чем отличается кабель 5х95 от 4х95+1х50?

Кабель 5х95 содержит пять жил одинакового сечения (95 мм²). Кабель 4х95+1х50 содержит четыре основные жилы сечением 95 мм² (три фазные и нулевую) и одну жилу защитного заземления (PE) уменьшенного сечения 50 мм². Выбор между ними определяется проектом: если расчетный ток через нулевой провод и провод заземления значительно меньше фазного, допустимо применение кабеля с уменьшенным сечением этих жил, что дает экономию. Однако в большинстве современных проектов, особенно с нелинейными нагрузками, рекомендуется использовать кабели с полным сечением всех жил.

7. Как проверить качество кабеля при приемке?

При приемке необходимо: 1) Проверить сопроводительные документы (сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний). 2) Осмотреть барабан на предмет механических повреждений оболочки. 3) Проверить маркировку на оболочке (она должна содержать марку кабеля, сечение, напряжение, ГОСТ, дату изготовления, знак РСТ). 4) Выполнить выборочный замер диаметра жил и толщины изоляции/оболочки штангенциркулем. 5) После прокладки – провести обязательные электроизмерения (сопротивление изоляции, проверка фазировки, измерение сопротивления петли «фаза-ноль»).

Похожие статьи

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.