Кабель ПвБПнг(А)-FRHF 1-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвБПнг(А)-FRHF 1х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой современный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в зданиях и сооружениях, включая атомные электростанции (АЭС), а также в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях, производственных помещениях) при условии отсутствия растягивающих усилий. Его ключевые особенности — высокая пожарная безопасность, низкое дымогазовыделение и отсутствие галогенов в материалах оболочек.

Расшифровка маркировки кабеля ПвБПнг(А)-FRHF 1 кВ

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности) и техническими условиями производителей.

• Пв — изоляция жилы из сшитого полиэтилена (полиэтилен вулканизированный).
• Б — броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П — наружная оболочка из полимерной композиции.
• нг(А) — исполнение по нераспространению горения по категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение. Категория А — наивысшая, присваивается при испытании пучка кабелей суммарной мощностью 7 кВт на 1 метр.
• FRHF — ключевая характеристика пожаробезопасности: Fire-Resistant, Halogen-Free (огнестойкий, безгалогенный). Кабель сохраняет работоспособность в условиях пожара в течение заданного времени (обычно 180 мин), а при горении и тлении не выделяет коррозионно-активных галогенсодержащих газов и дыма в опасных концентрациях.
• 1 — количество жил (одножильный).
• 1 кВ — номинальное напряжение 1000 В.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвБПнг(А)-FRHF является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Класс жилы — 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Сечения жил стандартизированы: от 1.5 мм² до 1000 мм² и более.
• 2. Экран по жиле (для кабелей на 1 кВ — опционально, но часто присутствует). В виде медной ленты или проводящего полимерного слоя. Выравнивает электрическое поле вокруг изолированной жилы, что критически важно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Материал обладает высокой электрической прочностью, отличными температурными характеристиками (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловому старению и влаге.
• 4. Экран по изоляции. Состоит из двух обязательных элементов:
  • Полупроводящий слой (электропроводящая полимерная лента) — для сглаживания микронеровностей поверхности изоляции.
  • Медный экран — в виде оплетки из медных проволок или продольно наложенной медной ленты. Служит для замыкания токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении.
• 5. Разделительный слой. Выполнен из полимерной ленты или обмотки. Предотвращает повреждение экрана острыми кромками бронелент.
• 6. Броня. Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, грызунов, случайных повреждений.
• 7. Наружная оболочка. Изготавливается из полимерной композиции, не содержащей галогенов (обычно на основе полиолефинов с гидроксидом алюминия или магния в качестве антипирена). Оболочка имеет светло-серый цвет и маркировку с наименованием кабеля, сечением и годом изготовления.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Параметры приведены для температуры жилы +90°C.

Номинальное сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки (Iд), А*
50	0.387	190
95	0.193	290
150	0.124	365
240	0.0754	470
400	0.0471	625

*Значения Iд приведены ориентировочно для прокладки в воздухе. Фактические значения определяются условиями прокладки (температура окружающей среды, количество кабелей в пучке, способ прокладки) и должны быть рассчитаны согласно ПУЭ гл. 1.3.

Параметры пожарной безопасности (соответствие ГОСТ 31565-2012, МЭК 60332-3, МЭК 60754, МЭК 61034)

Параметр	Значение / Исполнение	Стандарт испытаний
Нераспространение горения при групповой прокладке	Категория А (наивысшая)	ГОСТ Р МЭК 60332-3-22
Кислотность газов при горении (pH)	> 4.3 (малоопасно)	ГОСТ Р МЭК 60754-2
Проводимость дымовых газов	< 2.5 мкСм/мм (низкое дымовыделение)	ГОСТ Р МЭК 61034-2
Огнестойкость (сохранение работоспособности в условиях огня)	180 минут (класс E180, R180)	ГОСТ Р 53316 (МЭК 60331)

Механические и климатические характеристики

• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +90°C (монтаж без предварительного подогрева возможен до -15°C).
• Допустимая температура жилы в аварийном режиме: +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 сек).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильного исполнения.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Области применения

Кабель ПвБПнг(А)-FRHF 1х жильный 1 кВ предназначен для электроснабжения ответственных потребителей и прокладки в местах с повышенными требованиями к пожарной и экологической безопасности:

• Атомные электростанции (АЭС) и другие объекты атомной энергетики.
• Центры обработки данных (ЦОД), серверные комнаты.
• Метрополитен, тоннели, подземные переходы.
• Многофункциональные высотные здания и небоскребы.
• Объекты социальной инфраструктуры с массовым пребыванием людей: больницы, школы, торгово-развлекательные центры, аэропорты, вокзалы.
• Промышленные предприятия с взрыво- и пожароопасными зонами (при условии соответствия дополнительным требованиям ПУЭ).
• Кабельные эстакады, галереи и производственные помещения, где требуется групповая прокладка.

Важное замечание: Для одножильных кабелей в сетях переменного тока обязательно необходимо учитывать явление наведения ЭДС на металлические элементы (броню, экраны). При прокладке фазных жил в стальном лотке или трубе рекомендуется использовать треугольное расположение и симметричное перераспределение жил между фазами для компенсации магнитных полей. Броня и экраны на обоих концах кабеля должны быть заземлены.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка. Допускается прокладка в воздухе (в помещениях, по эстакадам), в кабельных каналах, лотках, коробах. Прокладка в земле (траншеях) возможна, но не является основным назначением данного кабеля из-за наличия безгалогенной оболочки, менее стойкой к длительному воздействию влаги и грунтовых вод по сравнению с кабелями в оболочке из ПВХ-пластиката.
• Заземление. Медный экран и стальная броня подлежат обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы.
• Маркировка. При монтаже пучков одножильных кабелей необходимо четко маркировать жилы пофазно (цветом или бирками) для соблюдения чередования фаз и правильного подключения.
• Соединение и оконцевание. Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и соответствующих по степени пожарной безопасности.

Сравнение с аналогами

Тип кабеля	Ключевые отличия от ПвБПнг(А)-FRHF	Область применения-аналог
ПвБШвнг(А)-FRHF	Броня из стальных оцинкованных проволок (Ш), а не лент (Б). Более высокая стойкость к растягивающим нагрузкам.	Участки с возможными механическими растяжениями.
АПвБПнг(А)-FRHF	Алюминиевая жила (А). Меньшая стоимость и вес, но большие габариты при том же сечении и меньшая гибкость.	Проекты с жестким бюджетным ограничением, где не требуется высокая гибкость.
ПвБПнг(А)-HF	Исполнение HF (Halogen-Free) — безгалогенное, но без огнестойкости (FR). Не гарантирует работу цепи в условиях пожара.	Объекты с требованиями к низкому дымогазовыделению, но без требований по сохранению работоспособности при пожаре.
ВВГнг(А)-LS	Изоляция и оболочка из ПВХ (ВВ), пониженное газо- и дымовыделение (LS), но содержит галогены. Без брони. Значительно уступает по пожаробезопасности и температурному режиму.	Распределительные сети общего назначения внутри зданий при ограниченном бюджете.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально кабель FRHF отличается от кабеля с индексом нг(А)-LS?

Отличие фундаментально. Кабель нг(А)-LS (Low Smoke) имеет оболочку и изоляцию на основе ПВХ-пластиката с пониженным дымовыделением, но при горении все равно выделяет хлористый водород (HCl) и другие коррозионные газы. Кабель FRHF (Fire-Resistant, Halogen-Free) изготавливается из материалов, не содержащих галогены (хлор, бром), и не выделяет коррозионных газов. Кроме того, индекс FR подразумевает конструктивные особенности (например, применение слюдосодержащих лент), обеспечивающие сохранение целостности цепи при пожаре в течение заданного времени, что не обеспечивается стандартными кабелями LS.

Обязательно ли заземлять экран и броню одножильного кабеля с двух сторон?

Да, обязательно. В одножильных кабелях переменного тока вокруг жилы создается переменное магнитное поле. Если экран (броня) не заземлены или заземлены только с одной стороны, в них наводится значительная ЭДС, которая может представлять опасность для персонала и привести к пробою. Двухстороннее заземление позволяет замкнуть наведенные токи и снизить потенциал на элементах брони и экрана до безопасного уровня. Требование регламентировано ПУЭ.

Можно ли прокладывать ПвБПнг(А)-FRHF в земле (траншее)?

Конструктивно кабель имеет броню, которая защищает от механических воздействий, что формально позволяет его прокладывать в земле. Однако наружная оболочка из безгалогенных материалов (полиолефины) обладает более низкой стойкостью к длительному воздействию влаги и микроорганизмов по сравнению с традиционным ПВХ-пластикатом. Для прямой прокладки в земле рекомендуется использовать кабели в оболочке из поливинилхлорида, например, ПвБбШп. Прокладка ПвБПнг(А)-FRHF в земле допустима в исключительных случаях, при условии низкого уровня грунтовых вод и прокладки в трубах или тоннелях, обеспечивающих защиту от прямого контакта с грунтом.

Что означает цифра 180 в обозначении огнестойкости (E180/R180)?

Цифра 180 обозначает время в минутах, в течение которого кабель продолжает выполнять свои функции при воздействии пламени в условиях стандартных испытаний по ГОСТ Р 53316 (МЭК 60331). E180 — означает сохранение электрической целостности (изоляция не разрушается до КЗ) в течение 180 минут. R180 — означает сохранение работоспособности (цепи остаются под напряжением и способны передавать сигнал или мощность) в течение 180 минут. Для систем аварийного питания, эвакуации и противопожарной защиты на объектах АЭС и социальной инфраструктуры обычно требуется именно R180.

Почему для АЭС выбирают именно такой тип кабеля?

На атомных электростанциях кабельные системы являются элементами систем безопасности. К ним предъявляются сверхтребования:
1. Огнестойкость (FR): Кабели должны работать в условиях пожара, питая системы управления, защиты и аварийного охлаждения активной зоны.
2. Безгалогенность (HF): При пожаре в замкнутых пространствах выделение коррозионных газов от ПВХ-кабелей может вывести из строя дорогостоящее электронное оборудование даже в соседних, не затронутых огнем помещениях.
3. Нераспространение горения (нг(А)): При плотной групповой прокладке в кабельных каналах исключается распространение пламени.
4. Надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена обеспечивает высокий срок службы и стойкость к тепловому старению.
Таким образом, ПвБПнг(А)-FRHF комплексно отвечает всем этим критическим требованиям.

Как правильно подобрать сечение жилы данного кабеля?

Подбор сечения осуществляется в строгом соответствии с Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ, глава 1.3). Алгоритм включает:
1. Определение длительно допустимого тока нагрузки с учетом способа прокладки (в воздухе, в лотке, пучком), температуры окружающей среды и количества работающих рядом кабелей.
2. Проверку по потере напряжения (для протяженных линий).
3. Проверку по току короткого замыкания (термическая стойкость).
4. Проверку по экономической плотности тока (для линий выше 1000 В и протяженных линий).
Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токов из ПУЭ или технических каталогов производителей, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех конкретных условий трассы.