Кабель силовой ПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ 150 мм²: полный технический анализ
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с пониженным дымо- и газовыделением, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В частоты 50 Гц. Его конструкция и характеристики регламентируются серией технических условий и стандартов, в первую очередь ТУ 16.К71-335-2004 и ГОСТ 31996-2012. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его свойств: Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (но с поясной изоляцией); Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката; нг(А) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая пожарная безопасность); LS (Low Smoke) – с пониженным дымо- и газовыделением; 1 кВ – номинальное напряжение; 150 мм² – номинальное сечение основной жилы.
Конструкция кабеля ПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и пожарную стойкость.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² выполняется из медной проволоки (как правило, по классу 1 или 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую проводимость, стойкость к окислению и механическую надежность. Для данного сечения жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В силовых кабелях на напряжение до 1 кВ и сечением от 70 мм² чаще применяются многопроволочные жилы, что повышает гибкость кабеля.
- Изоляция жил: Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (Пв). Данный материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая длительная допустимая температура эксплуатации (+90°C), стойкость к коротким замыканиям (до +250°C), отличные диэлектрические свойства, стойкость к термоокислительному старению и влаге.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПВХ-пленки или слюдосодержащей ленты. Она выполняет функцию дополнительного электроизоляционного барьера и служит демпфирующим слоем под броней.
- Броня: Кабель бронируется двумя стальными оцинкованными лентами, наложенными с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов.
- Защитный шланг (оболочка): Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с индексом «нг(А)-LS». Этот материал обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке, а также значительно снижает количество дыма и выделение коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при пожаре.
- Нераспространение горения (нг(А)): Кабель не распространяет горение при групповой прокладке (категория А – наиболее строгая, подразумевает испытание пучка кабелей с высокой удельной тепловой нагрузкой).
- Пониженное дымо- и газовыделение (LS): При горении и тлении кабель выделяет дым с низкой оптической плотностью (показатель светопропускания не менее 50%). Оболочка имеет пониженное содержание галогенов, что уменьшает коррозионную активность дыма.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня надежно защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. ПВХ-оболочка стойка к воздействию почвенной влаги и агрессивных сред. Прокладка может осуществляться как непосредственно в грунте (с песчаной подушкой и защитной плитой), так и в трубах.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, этажах: Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку в этих сооружениях без риска распространения пожара по трассе. Свойства LS критически важны в помещениях с электрооборудованием и на путях эвакуации.
- Промышленные предприятия, объекты инфраструктуры: Применяется для питания мощных потребителей: распределительных щитов, трансформаторов, насосных и вентиляционных установок, технологических линий.
- Объекты с массовым пребыванием людей (ТРЦ, вокзалы, аэропорты, метро): Использование обязательно из-за требований пожарной безопасности (ФЗ-123, СП 6.13130).
- По допустимому длительному току (Iдл): Расчетный ток нагрузки (Iр) должен быть меньше Iдл для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, в трубе, групповая). Для кабеля 150 мм² Iдл составляет примерно 350-390 А в зависимости от условий.
- По потере напряжения (ΔU%): Особенно важно для протяженных линий. Потеря напряжения не должна превышать установленных норм (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (Iкз): Проверяется, что сечение выдержит тепловое воздействие тока КЗ за время срабатывания защиты. Для меди 150 мм² это, как правило, выполняется с запасом.
- По экономической плотности тока: Для промышленных объектов с большим количеством и длиной кабельных линий.
- Размотка и раскатка: Запрещено сбрасывать барабан с кабелем с высоты. Размотка осуществляется с помощью кабельных укладчиков или лебедкой с тормозным устройством. Радиус изгиба не менее 15 диаметров.
- Заделка концов: Обязательна разделка конца кабеля с установкой кабельной арматуры: термоусаживаемых или холодноусаживаемых трубок, колпачков для изоляции жил и брони. Броня должна быть заземлена с помощью медного гибкого проводника.
- Соединение и ответвление: Соединение жил сечением 150 мм² производится с помощью опрессовки в гильзах (медных или биметаллических) с последующей изоляцией. Допускается сварка или пайка. Все соединения должны быть помещены в разветвительные муфты.
- Крепление: При прокладке в воздухе кабель крепится на кабельные конструкции с помощью хомутов, не повреждающих оболочку.
- Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции для кабелей на 1 кВ должно быть не менее 0.5 МОм (по ПУЭ).
- Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока: Стандартное испытание для силовых кабелей до 35 кВ. Для кабеля 1 кВ применяется напряжение 6 кВ в течение 10 мин.
- Проверка целостности и фазировки жил.
- Проверка цепи заземления брони: Измерение сопротивления заземления.
Основные технические и электрические характеристики
Эксплуатационные параметры кабеля определяются его материалами и конструкцией.
Электрические параметры (для температуры жилы +90°C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току, не более | 0.124 Ом/км | Для многопроволочной медной жилы при +20°C |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~350 А | Зависит от условий прокладки. Для прокладки в земле (одножильный кабель в трубе) может достигать 390 А. |
| Сопротивление изоляции, не менее | 10 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3.5 кВ | Продолжительность испытания – 10 мин. |
| Емкость жилы | ~0.4 мкФ/км | Приблизительное значение |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +50°C |
| Длительно допустимая температура нагрева жил | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 сек) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (может варьироваться у разных производителей) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ Р 53315-2009)
Индексы «нг(А)-LS» означают соответствие следующим нормам:
Области применения и особенности прокладки
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и свойствам оболочки, он является универсальным решением для сложных условий.
Важно: Прокладка кабеля при отрицательных температурах (ниже -15°C) требует его предварительного подогрева, так как ПВХ-оболочка теряет эластичность и может растрескаться при размотке и изгибах.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабельной продукции всегда зависит от конкретных условий проекта. ПвБбШвнг(А)-LS имеет ряд аналогов с отличающимися характеристиками.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| ВБбШвнг(А)-LS | Изоляция жил – ПВХ пластикат. Допустимая температура жилы +70°C. Меньшая стойкость к нагреву и старению. Ниже допустимые токовые нагрузки (для 150 мм² Iдл ~ 300 А). | Проекты с ограниченным бюджетом, где нет требований к повышенной температуре эксплуатации. |
| ПвБбШв | Отсутствуют индексы «нг(А)-LS». Оболочка из обычного ПВХ. Распространяет горение при групповой прокладке, выделяет много дыма и коррозионных газов. | Одиночная прокладка в земле или по улице, вне зданий и сооружений, где требования пожарной безопасности не критичны. |
| АВБбШвнг(А)-LS | Токопроводящая жила из алюминия. Сечение 150 мм² имеет сопротивление постоянному току ~0.206 Ом/км. Больший диаметр и вес при сравнимом токе нагрузки. Существенно дешевле. | Бюджетные проекты при условии обеспечения достаточного сечения для компенсации меньшей проводимости. Требует применения специальной арматуры для алюминия. |
| ПвПгнг(А)-HF | Бронирование отсутствует, но имеется экран из медных проволок. Индекс HF (Halogen Free) – полностью безгалогенная, негорючая изоляция и оболочка из полиолефинов. | Прокладка в многофункциональных комплексах, серверных, ЦОДах, где предъявляются наивысшие требования к пожарной безопасности и отсутствию коррозионно-активных выделений. |
Расчет и выбор сечения 150 мм² в проекте
Сечение 150 мм² выбирается на основе расчетов по следующим критериям:
Пример: Для питания трансформаторной подстанции 630 кВА (полный ток на стороне 0.4 кВ ~ 910 А) может быть выбрана схема из трех параллельных кабелей ПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ 150 мм² (примерно 3 х 350А = 1050А > 910А).
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля требует соблюдения правил ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций производителя.
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания
Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия на основе ПвБбШвнг(А)-LS 150 мм² должна пройти комплекс испытаний:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от «ВВГ»?
Изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) является термореактивным материалом, сохраняющим форму и свойства при нагреве до +90°C длительно и до +250°C кратковременно. Изоляция «ВВГ» (ПВХ пластикат) – термопластичный материал, начинает размягчаться уже при +70°C, что ограничивает допустимый ток нагрузки и стойкость к короткому замыканию. Кабель с изоляцией Пв имеет больший срок службы и надежность.
Можно ли прокладывать ПвБбШвнг(А)-LS в одном лотке с кабелями других марок?
Да, можно, но только с кабелями, имеющими не менее строгие показатели пожарной опасности – то есть также с индексом «нг(А)» или выше (например, «нг(А)-HF»). Прокладка с кабелями без индекса «нг» (например, ВБбШв) запрещена правилами пожарной безопасности, так как это нивелирует свойство нераспространения горения.
Как правильно выбрать между сечением 150 мм² и 185 мм²?
Выбор осуществляется на основе детального электрического расчета. Если расчетный ток нагрузки находится в диапазоне 330-380 А, а условия прокладки благоприятны (проложен в земле одиночно), то 150 мм² может быть достаточно. Если ток близок к верхней границе или условия прокладки ухудшены (группа в канале, высокая ambient температура), а также если есть требования по резервированию или снижению потерь, однозначно следует выбирать 185 мм². Экономический расчет также может показать целесообразность выбора большего сечения за счет снижения потерь электроэнергии.
Нужно ли заземлять броню кабеля с двух сторон?
Да, броня кабеля должна быть заземлена с обоих концов для обеспечения электробезопасности и устранения наведенных потенциалов. Это требование четко прописано в ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление выполняется медным гибким проводником, присоединяемым к бронелопастке или непосредственно к броне через заземляющий зажим, и выводится на контур заземления или шину PE.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, номинальных токовых нагрузок и отсутствии внешних дестабилизирующих факторов (постоянные вибрации, агрессивные среды, частые перегрузки). Критическим фактором для срока службы является температура: длительная работа при температурах, превышающих +90°C, резко ускоряет процесс старения изоляции.
В чем разница между «LS» и «HF» в маркировке?
LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляция содержат галогены (хлор), но в меньшем количестве, и при горении выделяют менее плотный дым. HF (Halogen Free)</strong – безгалогенный. Материалы не содержат хлора, фтора и других галогенов. При пожаре такие кабели выделяют нетоксичный дым и пары воды, что критически важно для помещений с дорогим электронным оборудованием и на путях эвакуации. Кабели HF дороже и являются следующим уровнем пожарной безопасности после LS.
Заключение
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ 150 мм² представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения силовых распределительных сетей среднего уровня мощности. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обеспечиваемая изоляцией из сшитого полиэтилена, механическая защита стальной броней и соответствие высшей категории пожарной опасности «нг(А)» с низким дымовыделением. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических систем на промышленных, гражданских и инфраструктурных объектах.