Кабель ППГнг(А)-HF 1-х жильный 1 кВ

Кабель ППГнг(А)-HF 1-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель ППГнг(А)-HF представляет собой одножильный силовой кабель, предназначенный для стационарной прокладки в сетях переменного напряжения до 1000 В частотой до 100 Гц или в сетях постоянного напряжения. Его ключевые отличия — высокая пожарная безопасность и пониженное газо- и дымовыделение при возгорании, что делает его критически важным элементом современных систем электроснабжения на объектах с массовым пребыванием людей и особыми требованиями к экологии помещений.

Расшифровка маркировки кабеля ППГнг(А)-HF

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 53769-2010 (и более ранним ГОСТ 16442-80) и точно описывает его конструкцию и свойства:

• П — Изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПЭ). Это определяет высокие температурные и электрические характеристики.
• П — Оболочка кабеля из полиэтилена или полимерной композиции на его основе.
• Г — Отсутствие защитного покрова («голый»). Кабель не имеет брони или оплетки.
• нг(А) — Категория не распространяющего горение по ГОСТ 53315-2009. Индекс (А) означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по самой строгой категории (А F/R).
• HF (Halogen Free) — Безгалогенный. При пожаре оболочка и изоляция не выделяют коррозионно-активные галогенные газы (хлор, фтор и др.) в опасных концентрациях. Дым обладает низкой оптической плотностью.
• 1-х жильный — Конструкция с одной токопроводящей жилой.
• 1 кВ — Номинальное напряжение 1000 В.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ППГнг(А)-HF является многослойной, где каждый слой выполняет специфическую функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Может быть однопроволочной (сечения до 50 мм² включительно) или многопроволочной (сечения от 70 мм² и выше). Форма жилы — круглая.
• Внутренний экран (для кабелей на напряжение от 0,66 кВ): Выполняется в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена поверх изолированной жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и частичные разряды.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает превосходными свойствами: высокая длительная рабочая температура (+90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), отличные диэлектрические и механические характеристики.
• Внешний экран: Аналогично внутреннему, выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. В сочетании с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор с равномерным полем.
• Экран (заземляющий): Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов утечки или короткого замыкания. Для одножильных кабелей является обязательным элементом.
• Поясная изоляция: Слой из электроизоляционной пленки или другого материала, накладываемый поверх экрана для его фиксации и защиты.
• Оболочка: Выполняется из безгалогенной полимерной композиции (обычно на основе полиолефинов с наполнителями). Эта композиция обеспечивает нераспространение горения, низкое дымовыделение и отсутствие коррозионно-активных газов. Цвет оболочки, как правило, черный или темно-серый.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 (1.2) кВ. Где U₀ = 600 В — напряжение между жилой и землей/экраном, U = 1000 В — напряжение между жилами.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3.5 кВ в течение 5 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: Не менее 150 метров для сечений до 50 мм², не менее 125 метров для сечений 70 мм² и выше.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ППГнг(А)-HF 1 кВ (одножильного) при прокладке в воздухе (кабель-лоток, тоннель)

Примечание: Значения приведены для температуры окружающей среды +25°C и температуры жилы +90°C. При других условиях применяются поправочные коэффициенты.

• 16 мм²: 110 А

25 мм²: 145 А

35 мм²: 175 А

50 мм²: 215 А

70 мм²: 270 А

95 мм²: 325 А

120 мм²: 375 А

150 мм²: 435 А

185 мм²: 500 А

240 мм²: 590 А

Пожаробезопасные характеристики (соответствие ГОСТ Р 53315-2009, ГОСТ Р IEC 60332-3-22)

• Категория распространения пламени: П1б.1.2.2.2 (не распространяющее горение при одиночной и групповой прокладке по категории А).
• Коррозионная активность продуктов горения: Отсутствие коррозионно-активных газов (pH ≥ 4.3, проводимость ≤ 10 μS/mm).
• Дымообразование: Пониженное дымообразование (коэффициент светопропускания при горении ≥ 60%).
• Огнестойкость: Кабель не является огнестойким (маркировка -FR отсутствует). Для питания систем аварийного освещения и противопожарных систем требуется кабель с индексом «нг(A)-FRLS» или «нг(A)-FRHF».

Область применения и особенности прокладки

Кабель ППГнг(А)-HF предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение регламентировано сводами правил (СП 31-110, СП 256.1325800 и др.) и является обязательным для объектов повышенной опасности:

• Административные и офисные небоскребы, бизнес-центры.
• Торгово-развлекательные комплексы, крытые стадионы, концертные залы.
• Метрополитен, вокзалы, аэропорты.
• Учреждения здравоохранения (больницы, поликлиники).
• Детские образовательные и дошкольные учреждения.
• Промышленные предприятия с пожароопасными зонами.
• Кабельные сооружения (эстакады, тоннели, коллекторы) с плотной групповой прокладкой.

Особенности прокладки одножильных кабелей

При монтаже одножильных кабелей на переменном токе необходимо учитывать явление возникновения наведенного напряжения на экране и металлических элементах конструкции, а также увеличенное индуктивное сопротивление. Для минимизации потерь и обеспечения безопасной эксплуатации применяются следующие схемы прокладки:

• Треугольник: Все три жилы разных фаз располагаются вплотную друг к другу в вершинах треугольника. Это наиболее эффективный способ снижения индуктивности и наведенных токов в экранах.
• Плоскость (впритык): Три жилы располагаются в одной плоскости рядом. Требует правильного чередования фаз (например, А-В-С) для компенсации магнитных полей.

ВАЖНО: Экран (оплетка) одножильного кабеля должен быть заземлен с двух сторон (на обоих концах линии). Это предотвращает возникновение высокого напряжения на экране, опасного для персонала и оборудования. В случае большой длины линии (обычно более 500-800 м) может применяться поперечное заземление экрана в промежуточных точках или циклическая перекрёстная переземление для разрыва электрической цепи экрана и снижения циркулирующих токов.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Таблица 2. Сравнение кабеля ППГнг(А)-HF с другими типами кабелей на 1 кВ

• ППГнг(А)-HF vs ВВГнг(А)-LS: Кабель ВВГнг(А)-LS имеет изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) с пониженным дымо- и газовыделением (LS). Однако при горении все равно выделяет хлористый водород. ППГнг(А)-HF полностью безгалогенный, что безопаснее для людей и электроники. Кроме того, сшитый полиэтилен (XLPE) превосходит ПВХ по температурным и нагрузочным характеристикам.
• ППГнг(А)-HF vs ПвПГнг(А)-HF: По сути, это одно и то же. Буква «в» в маркировке ПвПГнг(А)-HF явно указывает на изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. В маркировке ППГнг(А)-HF это подразумевается первой буквой «П». Технически кабели идентичны.
• Одножильный vs Многожильный: Одножильные кабели больших сечений (от 240 мм²) проще в производстве и монтаже (более гибкие). Однако для трехфазных сетей их необходимо прокладывать по три, что требует тщательного планирования трасс и расчета наведенных токов. Трехжильные кабели (например, ППГнг(А)-HF 3х…) удобнее в монтаже для стандартных сечений, но для больших сечений становятся чрезмерно тяжелыми и жесткими.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для одножильного кабеля так важно заземлять экран с двух сторон?

При протекании переменного тока по жиле вокруг нее создается переменное магнитное поле. Это поле индуцирует напряжение на металлическом экране, окружающем жилу. Если экран заземлен только с одной стороны, он оказывается изолированным проводником значительной длины, на котором может накопиться опасное для жизни напряжение (до десятков и сотен вольт). Двустороннее заземление закорачивает эту цепь, предотвращая возникновение опасного потенциала и обеспечивая безопасность. При этом по экрану могут протекать циркулирующие токи, которые необходимо учитывать при проектировании.

2. Можно ли использовать кабель ППГнг(А)-HF для прокладки в земле (траншее)?

Нет, в стандартном исполнении — нельзя. Буква «Г» в маркировке означает отсутствие защитных покровов (брони). Полиэтиленовая оболочка не обладает достаточной механической прочностью против сдавливания грунтом, камнями и не защищена от грызунов. Для прокладки в земле необходимо применять бронированные модификации, например, ППБбШвнг(А)-HF, где «Бб» — броня из двух стальных оцинкованных лент, «Шв» — защитный шланг из ПВХ.

3. В чем принципиальная разница между «нг(А)» и «нг(А)-HF»?

«нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Однако его полимерные материалы могут содержать галогены (хлор в ПВХ). При пожаре такой кабель будет выделять плотный едкий дым, содержащий соляную кислоту (HCl), которая отравляет людей и корродирует оборудование. Индекс «-HF» (Halogen Free) гарантирует, что материалы оболочки и изоляции не содержат галогенов, дым при горении менее плотный и не содержит коррозионно-активных кислот.

4. Как правильно выбрать сечение одножильного кабеля для трехфазной линии?

Выбор сечения осуществляется по стандартной методике: по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды, с проверкой на потерю напряжения. Ключевая особенность: в расчетах для одножильных кабелей, проложенных раздельно (не вплотную треугольником), необходимо использовать не только активное, но и индуктивное сопротивление, которое значительно выше, чем у многожильных кабелей. Это особенно важно для линий большой длины. Фактический токопроводящий элемент — одна жила, поэтому данные из таблиц нагрузочной способности для одножильных кабелей (как в Таблице 1 выше) применяются непосредственно.

5. Требуется ли для прокладки кабеля ППГнг(А)-HF в помещении дополнительная защита (гофра, короб)?

С точки зрения пожарной безопасности, кабель может прокладываться открыто по конструкциям, включая сгораемые, без дополнительной защиты, так как он соответствует категории «нг(А)». Однако механическая защита (металлический короб, гофрированная труба) может требоваться по условиям эксплуатации (риск механических повреждений, воздействие агрессивных сред, эстетические требования) согласно ПУЭ и проектной документации. При групповой прокладке в пучках, лотках или коробах дополнительная защита не требуется.

Заключение

Кабель ППГнг(А)-HF 1-х жильный 1 кВ является современным, надежным и безопасным решением для построения систем распределения электроэнергии на ответственных объектах. Его применение, обусловленное высокими требованиями пожарной безопасности и экологичности, стало стандартом де-факто для нового строительства и реконструкции. Понимание его конструкции, особенностей монтажа (особенно правил заземления экрана и схем раскладки) и корректный выбор сечения являются обязательными условиями для проектировщиков и монтажников. При выборе между одножильным и многожильным исполнением необходимо проводить технико-экономическое сравнение, учитывающее стоимость кабеля, монтажных работ и потерь электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла объекта.