Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х185
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШвнг(А)-LS 4х185: полный технический анализ
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х185 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 номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его конструкции и областей применения: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (допускается наложение брони непосредственно на поясную изоляцию); Шв – защитный шланг (наружная оболочка) из поливинилхлоридного пластиката; нг(А) – исполнение по нераспространению горения категории А (наибольшая стойкость при групповой прокладке); LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении; 4х185 – четыре токопроводящие жилы сечением 185 мм² каждая.
Конструктивные элементы кабеля ПвБбШвнг(А)-LS 4х185
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жилы сечением 185 мм² выполняются из медной проволоки. Для данного сечения, согласно ГОСТ 22483, жила, как правило, имеет 5 или 6 класс гибкости (многопроволочная). Это обеспечивает достаточную гибкость для монтажа без чрезмерных механических усилий. Материал – медь (обозначение в стандартах – «М» опускается, так как является основным для данной марки).
2. Изоляция жилы
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE – Cross-Linked Polyethylene). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в течение 5 секунд). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 35 кВ).
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция. Она выполняется из специальных полупроводящих или изоляционных материалов (например, электропроводящая лента) и служит для выравнивания электрического поля, а также является основой для последующего бронирования.
4. Броня
Броня типа «Б» состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основное назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны) на всем протяжении трассы. Отсутствие подушки («б») означает, что броня накладывается непосредственно на поясную изоляцию, что допустимо для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающей высокой механической прочностью.
5. Наружная оболочка
Защитный шланг «Шв» из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) накладывается поверх брони. Он выполняет несколько функций: защищает стальные ленты брони от коррозии, служит дополнительным изоляционным барьером и обеспечивает требуемые показатели по нераспространению горения (нг) и низкому дымогазовыделению (LS). Оболочка изготавливается из специальных композиций ПВХ, которые при горении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов).
Основные технические и эксплуатационные характеристики
Характеристики кабеля регламентируются техническими условиями, разработанными на основе ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 10 кВ» и другими стандартами.
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБбШвнг(А)-LS 4х185
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 26/35 (в зависимости от толщины изоляции) |
| Количество и сечение жил, мм² | 4 (три фазные + одна нулевая) x 185 |
| Материал жилы | Медь, многопроволочная (5-6 класс) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Макс. температура при КЗ (5 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 (без предварительного прогрева) |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля |
| Исполнение по нераспространению горения | нг(А) – при групповой прокладке не распространяет горение |
| Критерий пожарной безопасности по дымообразованию | П1.б – пониженное дымообразование (LS) |
| Критерий по токсичности продуктов горения | Т2 – умеренно опасные (для LS-исполнения) |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | Для 10 кВ: 100 при +20°C |
Таблица 2. Примерные электрические и массогабаритные показатели для кабеля на 10 кВ
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр, мм (приблизительно) | 65 — 75 |
| Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | 8000 — 9500 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А* | ~350 — 400 (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0991 (согласно ГОСТ 22483 для 185 мм²) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км (приблизительно) | 0.11 — 0.13 |
- Точное значение Iдл определяется по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей в одной траншее или на одном лотке.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Не требует дополнительных защитных труб или коробов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и технических этажах: Исполнение «нг(А)-LS» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пожара по трассе. Низкое дымовыделение сохраняет видимость при эвакуации.
- Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры (вокзалы, метро, аэропорты), в административных и многофункциональных зданиях: Требования пожарной безопасности на таких объектах наиболее строгие, и кабель с индексом LS является необходимым условием.
- Взрывоопасные зоны (класс по ПУЭ): Может применяться с учетом дополнительных требований к заземлению брони и оболочек.
- Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при монтаже. Нарушение этого правила может привести к повреждению изоляции и брони.
- Заземление брони: Бронеленты в конце кабельной линии должны быть надежно заземлены с двух сторон для обеспечения электробезопасности и отвода токов КЗ.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) на соответствующее напряжение. Для изоляции сшитого полиэтилена применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. При монтаже муфт необходимо тщательно зачистить полупроводящий слой с изоляции жил.
- Прокладка в земле: Рекомендуется укладка на подготовленную подушку из песка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
- От АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет алюминиевые жилы и изоляцию из ПВХ. Он дешевле и легче, но имеет меньшую пропускную способность по току, меньшую термостойкость (допустимая температура +70°C) и не имеет свойств «нг-LS». ПвБбШвнг-LS на меди предпочтительнее при высоких нагрузках и строгих пожарных требованиях.
- От ПвБШв: Марка ПвБШв подразумевает наличие подушки под броней (битумная пропитка или слои ПВХ-лент), что может быть важно для дополнительной защиты от коррозии в агрессивных грунтах. Однако кабели с индексом «нг-LS» часто выпускаются в исполнении «б» (без подушки), так как материалы оболочки и так обеспечивают необходимую защиту.
- От кабелей в небронированном исполнении (например, ПвПнг-LS): Броня добавляет механическую защиту, но увеличивает стоимость, массу и жесткость кабеля. Выбор в пользу бронированного кабеля делается при риске механических воздействий.
Области применения и способы прокладки
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х185 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря сочетанию брони, негорючести и низкого дымогазовыделения, его применение является предпочтительным или обязательным в следующих случаях:
Запрещена прокладка данного кабеля по воздуху (подвесным способом) без дополнительных несущих элементов, так как броня не рассчитана на длительные растягивающие нагрузки.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля требует соблюдения ряда правил:
Отличия от аналогов и выбор в пользу данной марки
Выбор между ПвБбШвнг(А)-LS и другими марками определяется условиями проекта.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и ПВХ?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это термореактивный материал с трехмерной сшитой молекулярной структурой. Он обладает значительно более высокими электрическими характеристиками (более низкие диэлектрические потери), повышенной термостойкостью (+90°C против +70°C у ПВХ), стойкостью к тепловым ударам при коротком замыкании и лучшей сопротивляемостью растрескиванию. ПВХ – термопластичный материал, который размягчается при нагреве, что ограничивает его применение в сетях среднего и высокого напряжения.
2. Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?
Категория «нг(А)» означает, что при групповой прокладке в пучке (условия испытания) кабель не распространяет горение. Категория «А» – высшая, она присваивается, когда испытание проводится в наиболее жестких условиях (горение мощной пропановой горелкой). Это гарантирует, что при возникновении аварии в одном кабеле пожар не перекинется на соседние линии, что критически важно для кабельных трасс с большой насыщенностью.
3. Можно ли прокладывать кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х185 в помещении без дополнительной защиты (например, в лотке)?
Да, именно для этого он и предназначен. Его конструкция (броня, оболочка «нг-LS») позволяет прокладывать его открыто по конструкциям, в лотках и коробах как в одиночку, так и в группе с другими кабелями с аналогичными пожарными характеристиками, без применения дополнительных защитных кожухов или труб. Это регламентируется СП 439.1325800.2018 и ПУЭ.
4. Как правильно заземлить броню этого кабеля?
Стальные оцинкованные ленты брони должны быть соединены между собой и подключены к контуру заземления с обоих концов линии. Для этого используют медные гибкие проводники (заземляющие переносы) и специальные наконечники, которые крепятся к бронелентам с помощью болтового соединения или пайки. В кабельных муфтах для этого предусмотрены специальные контакты. Цель: обеспечить непрерывность цепи заземления и возможность отвода токов короткого замыкания.
5. Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (Iдл) с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки (температура, группа кабелей) и по потере напряжения. Для сечений 185 мм² типичные области применения – вводы в здания, магистральные линии распределительных сетей 10 кВ, питание мощных трансформаторов или крупных электродвигателей (при соответствующем напряжении). Окончательный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ гл. 1.3.
6. Допустима ли прокладка в воде или агрессивных грунтах?
Прямая продолжительная прокладка в воде не рекомендуется, так как броня, несмотря на оцинковку, подвержена коррозии при длительном контакте с агрессивными средами. В агрессивных грунтах (солевые, щелочные, с блуждающими токами) рекомендуется прокладка в полиэтиленовых или ПВХ трубах, либо выбор кабеля с дополнительной защитой (например, с наружным шлангом из полиэтилена, марка ПвБбШп).
7. Каков срок службы кабеля ПвБбШвнг(А)-LS 4х185?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки (непревышение Iдл и температуры), отсутствия внешних повреждений и качества монтажа соединений.
Заключение
Кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х185 представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения кабельных линий среднего напряжения в условиях, требующих высокой механической защиты и строгого соблюдения норм пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и низкодымящей оболочки, делает его универсальным выбором для ответственных объектов промышленной и гражданской инфраструктуры. Корректный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.