Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШвнг(А)-ХЛ: полный технический анализ для трехжильного исполнения

Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 3-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в условиях холодного климата и объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его свойств: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката; нг – не распространяющий горение; (А) – категория по нераспространению горения по ГОСТ 53315-2009 (наивысшая); ХЛ – исполнение для холодного климата.

Конструкция кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ 3х

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

• Токопроводящая жила: Жилы секторной или сегментной формы (для сечений от 70 мм²), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Изготавливаются из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую проводимость, стойкость к изгибам и коррозии.
• Экран по жиле: Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки, сохраняет отличные диэлектрические свойства полиэтилена, но приобретает высокую термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкость к деформациям.
• Экран по изоляции: Состоит из медных проволок (не менее 16 мм² для кабелей на 6-10 кВ) или медной ленты, наложенной по спирали. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Для трехжильных кабелей экраны жил часто объединяются общим поясным экраном.
• Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных экранированных жил. Выполняется из полупроводящих или изоляционных материалов.
• Броня: Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
• Защитный шланг (оболочка): Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПвХ нг). Материал оболочки в исполнении ХЛ сохраняет эластичность при низких температурах (до -60°C), что допускает прокладку и монтаж в холодное время года.

Ключевые технические характеристики и условия применения

Кабель предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Его параметры регламентируются ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001.

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/10 кВ (12 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ).
• Диапазон рабочих температур: От -60°C до +50°C (окружающая среда). Допустимый нагрев жилы: +90°C – в длительном режиме, +130°C – при коротком замыкании (не более 4 секунд), +250°C – при перегрузке.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с броней.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(А)-HF» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке (категория А), а продукты газовыделения при термическом воздействии обладают низкой коррозионной активностью и малой дымовыделяющей способностью (HF).

Области применения

Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 3х используется на объектах, где сочетаются требования к надежности электроснабжения, механической защите, пожарной безопасности и работе в суровых климатических условиях:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
• Питание мощного оборудования на промышленных предприятиях (рудники, нефтегазовый комплекс, металлургия).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях с высокой пожароопасностью.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в регионах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях.
• Объекты инфраструктуры: аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, где необходима груповая прокладка большого количества кабелей.

Сравнительная таблица с аналогами

Параметр	ПвБШвнг(А)-ХЛ	АВБШв	ПвПБбШп
Материал жилы	Медь	Алюминий	Медь
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	ПВХ пластикат	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Темп. длит. работы жилы	+90°C	+70°C	+90°C
Климатическое исполнение	ХЛ (до -60°C)	У, УХЛ (до -50°C)*	У, УХЛ (до -50°C)*
Пожаробезопасность	нг(А)-HF	Без индексов «нг»	нг(А)-LS
Броня	2 стальные ленты	2 стальные ленты	2 стальные ленты с подушкой
Внешняя оболочка	ПВХ нг(А)-ХЛ	ПВХ	Полиэтилен
Ключевое преимущество	Холодостойкость, пожаробезопасность, высокая пропускная способность	Низкая стоимость	Стойкость к влаге, коррозии (оболочка ПЭ)

*Стандартное исполнение, холодостойкое может быть опцией.

Таблица выбора сечения по току (пример для кабеля 8,7/10 кВ)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (при прокладке в земле)	Допустимый длительный ток, А (при прокладке в воздухе)	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3×50	215	190	~5500
3×95	300	270	~7500
3×150	370	335	~10500
3×240	465	425	~14500

Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество рабочих кабелей в траншее и т.д.) и должны определяться по актуальным нормативным документам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012).

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ требует соблюдения ряда правил. При подземной прокладке необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также сигнальную ленту. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Благодаря исполнению ХЛ, монтаж допускается производить без предварительного прогрева при температуре до -15°C, а в некоторых случаях и до -25°C, что должно быть подтверждено испытаниями конкретной партии кабеля. При прокладке в лотках, коробах или по конструкциям допускается групповой монтаж, так как кабель соответствует категории «нг(А)».

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) от ПВХ?

Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает значительно более высокой термостойкостью (допустимый нагрев +90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток через кабель того же сечения. Он имеет лучшие диэлектрические характеристики и меньшие диэлектрические потери. Кабель с XLPE менее склонен к растрескиванию при старении и более устойчив к тепловым деформациям.

Почему важно заземлять броню и экраны кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ?

Заземление металлических элементов кабеля (брони, экранов) выполняется в целях электробезопасности. При пробое изоляции на броню или экран может перейти высокий потенциал. Их надежное заземление обеспечивает срабатывание защитных устройств (релейной защиты) и исключает возможность поражения персонала электрическим током. Кроме того, заземление экрана обеспечивает его нулевой потенциал, что необходимо для корректной работы экрана как элемента, выравнивающего электрическое поле.

Можно ли использовать кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ для прокладки в воде?

Нет, данный тип кабеля не предназначен для постоянной прокладки непосредственно в воде. Хотя броня и оболочка обеспечивают хорошую механическую и временную защиту от влаги, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги внутрь конструкции. Для прокладки в водной среде существуют специальные кабели с герметизированной конструкцией и алюминиевой гидроизоляционной оболочкой (например, марки ПвП).

Что означает индекс «ХЛ» и как он влияет на монтаж?

Индекс «ХЛ» означает «холодостойкое» исполнение. Поливинилхлоридный пластикат внешней оболочки и, как правило, внутренней оболочки под броней, модифицирован специальными добавками (пластификаторами), которые не допускают потерю эластичности при экстремально низких температурах. Это позволяет транспортировать, разматывать и прокладывать кабель без его нагрева при температурах, указанных в ТУ (обычно до -15°C или -25°C для монтажа и до -60°C для эксплуатации). Для стандартных кабелей (без ХЛ) минимальная температура монтажа обычно ограничена -15°C.

Чем обусловлен выбор именно трехжильной конструкции для сетей 6-35 кВ?

Трехжильная конструкция является стандартной для трехфазных сетей переменного тока. Расположение всех трех фазных жил в общей броне и под общей оболочкой обеспечивает компактность, удобство прокладки и механическую целостность линии. Кроме того, это позволяет эффективно экранировать электромагнитное поле каждой фазы, что снижает индуктивные потери и наводки на nearby коммуникации. Для очень больших сечений иногда применяют одножильные кабели, но их монтаж и компоновка сложнее из-за необходимости учета наведенных токов в броне.

Как проверить качество кабеля при приемке?

При приемке партии кабеля необходимо: 1) Проверить сопроводительные документы (сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний). 2) Визуально осмотреть наружную оболочку на целостность, отсутствие вмятин. 3) Проверить маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля (она должна содержать марку, сечение, напряжение, год изготовления, знак ГОСТ/ТУ). 4) Убедиться в наличии контрольных меток (электропроводящих нитей или медных проволок под оболочкой) для идентификации производителя. Для полной проверки параметров (сопротивление изоляции, целостность экрана, испытание повышенным напряжением) требуется привлечение электролаборатории.