Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 5х… 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с пониженной пожарной опасностью и исполнением для холодного климата. Данная марка является современной, высокотехнологичной заменой устаревающим кабелям с бумажной и ПВХ-изоляцией (таким как АВБбШв) в сетях на напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Его применение обусловлено требованиями к повышению надежности, долговечности и безопасности кабельных линий.
Расшифровка буквенно-цифровой маркировки
Маркировка ПвБШвнг(А)-ХЛ 5х… 1 кВ структурирована и раскрывает ключевые конструктивные и эксплуатационные особенности:
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВ-изоляция устаревшая трактовка, современное обозначение для силовых кабелей – «Пв» или «ПвП»).
- Б – наличие брони. Выполнена двумя стальными оцинкованными лентами, наложенными с перекрытием.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью. Индекс (А) указывает, что кабель относится к высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315-2009 (испытание в пучке категории А).
- ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата. Оболочка и изоляция изготовлены из материалов, сохраняющих эластичность при температурах до -60°С.
- 5 – количество токопроводящих жил.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
- Токопроводящая жила: Как правило, изготавливается из медной проволоки (по умолчанию для данной марки). Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 50-70 мм² и многопроволочной для больших сечений. Класс гибкости обычно 1 или 2.
- Изоляция жилы: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы «сшиваются» в трехмерную сетку. Это резко повышает термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C) и механическую прочность по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом.
- Скрутка жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для кабелей с секторными жилами скрутка обеспечивает компактную круглую форму.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из пленки или экструдированного слоя, что обеспечивает дополнительную электрическую прочность и формостабильность.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
- Защитный шланг (оболочка): Наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести и холодостойкого исполнения (ХЛ). Она защищает броню от коррозии, обеспечивает требуемые показатели пожарной безопасности (нг(А)) и сохраняет гибкость при низких температурах.
- Промышленные объекты: Питание мощного оборудования, распределение энергии по цехам, главные и вторичные распределительные шины.
- Энергетика: Подключение трансформаторов, генераторов, распределительных устройств (РУ) напряжением до 1 кВ.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, где предъявляются высокие требования к надежности и пожарной безопасности.
- Горнодобывающая промышленность: Для поверхностных сооружений шахт и рудников.
- Регионы с холодным климатом: Благодаря исполнению ХЛ, кабель рекомендован для прокладки в условиях Крайнего Севера, Сибири и других районов с низкими зимними температурами.
- Прокладка: В земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, в помещениях (в том числе с высокой вероятностью механических повреждений). Запрещена прокладка в блоках, заполненных жидкостью, и по воздуху без дополнительной защиты от УФ-излучения (ПВХ оболочка нестабильна к длительному солнечному воздействию).
- Высокая термостойкость: Допустимая рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией (ВВГ). Это позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Стойкость к токам КЗ: Изоляция XLPE выдерживает кратковременный нагрев до +250°C.
- Высокая влагостойкость: Сшитый полиэтилен не впитывает влагу, что повышает надежность линии.
- Механическая прочность и стойкость к повреждениям: Наличие стальной брони обеспечивает защиту от внешних воздействий.
- Пожарная безопасность: Соответствие высшей категории «А» по нераспространению горения.
- Холодостойкость: Сохранение свойств при экстремально низких температурах.
- Долгий срок службы: Более 30 лет благодаря стабильности материалов.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с ПВХ-изоляцией (ВВГ, АВВГ) и сопоставима или выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (АВБбШв).
- Большой вес и радиус изгиба: Броня и многослойная конструкция увеличивают массу и жесткость кабеля, что усложняет монтаж.
- Чувствительность оболочки к УФ: При открытой прокладке на солнце требуется защита.
- Требовательность к условиям монтажа: Необходимость контроля радиуса изгиба, защиты торцов от влаги при разделке.
- Точные значения токовой нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество рабочих кабелей в траншее) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам. Приведены ориентировочные значения для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C.
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина заложения 0.7-1.0 м. Кабель должен быть защищен от повреждений кирпичом или сигнальной лентой. Не допускается прокладка в одной траншее с другими кабелями без соблюдения нормативных расстояний.
- Прокладка в помещениях: Допускается открытая прокладка по конструкциям, в лотках и коробах. При групповой прокладке требования категории «нг(А)» обеспечивают нераспространение горения.
- Монтаж при низких температурах: Хотя материал ХЛ сохраняет эластичность, монтаж при температуре ниже -15°C должен производиться с осторожностью, без резких изгибов. Рекомендуется предварительный прогрев в отапливаемом помещении.
- Заделка концов: Требуется качественная разделка с установкой кабельных муфт (концевых или соединительных), обеспечивающих герметизацию и необходимые электрические характеристики.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям переменным напряжением 2.5-3 кВ промышленной частоты в течение 10 минут.
- Длительно допустимого тока нагрузки (по таблицам ПУЭ или данным производителя с учетом поправок на условия прокладки).
- Потери напряжения (должна быть в пределах нормы для данной сети).
- Термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Механической прочности (для силовых сетей обычно не менее 2.5 мм² по меди, но на практике сечения начинаются от 4-6 мм²).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 0.66/1 кВ (между фазой и землей/между фазами).
Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
Максимальная температура при коротком замыкании (продолжительность не более 5 сек): +250°C.
Допустимый нагрев жилы в режиме перегрузки: +130°C.
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C (благодаря исполнению ХЛ, но для сохранения целостности изоляции монтаж при сильном морозе требует осторожности).
Строительная длина: обычно не менее 150-200 метров, может оговариваться с заказчиком.
Эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Климатическое исполнение | УХЛ и ХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для наружной прокладки, в земле, туннелях, каналах, помещениях). |
| Диапазон рабочих температур | От -60°C до +50°C (для окружающей среды). |
| Относительная влажность воздуха | До 98% при температуре до +35°C. |
| Пожарная безопасность | нг(А) – не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Оболочка из ПВХ пластиката с пониженным дымо- и газовыделением. |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 7.5 наружных диаметров для одножильных кабелей и 10 наружных диаметров для многожильных. |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
Области применения
Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 5-жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Сечения и массо-габаритные параметры (пример)
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км, кг (прибл.) | Максимальный ток нагрузки (в земле), А* |
|---|---|---|---|
| 5х4 | 18.0 — 20.0 | 550 — 650 | 40 — 45 |
| 5х6 | 19.0 — 21.0 | 650 — 750 | 50 — 55 |
| 5х10 | 21.0 — 23.0 | 850 — 950 | 70 — 75 |
| 5х16 | 24.0 — 26.0 | 1150 — 1300 | 95 — 100 |
| 5х25 | 27.0 — 30.0 | 1600 — 1800 | 125 — 130 |
| 5х35 | 30.0 — 33.0 | 2000 — 2300 | 150 — 155 |
| 5х50 | 34.0 — 37.0 | 2700 — 3000 | 180 — 190 |
| 5х70 | 38.0 — 41.0 | 3500 — 3900 | 225 — 235 |
| 5х95 | 42.0 — 46.0 | 4600 — 5100 | 270 — 280 |
| 5х120 | 46.0 — 50.0 | 5600 — 6200 | 310 — 320 |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвБШвнг(А)-ХЛ от АВБбШв?
АВБбШв имеет алюминиевые жилы и бумажную пропитанную изоляцию. ПвБШвнг(А)-ХЛ – с медными жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена. Последний обладает значительно более высокой термостойкостью (+90°C против +70°C), влагостойкостью (не боится осушения и увлажнения), не требует сложной концевой разделки с герметизацией и более безопасен в пожарном отношении. Кабель с XLPE является современным стандартом.
Можно ли использовать кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ для прокладки по фасаду здания?
Не рекомендуется для длительной открытой прокладки под прямыми солнечными лучами. ПВХ-оболочка, даже холодостойкая, подвержена деградации под воздействием ультрафиолета, что приводит к потере эластичности и растрескиванию. Если альтернативы нет, необходимо обеспечить защиту (например, гофрированные трубы из непрозрачного материала, короба).
Что означает индекс «нг(А)» и чем он отличается от просто «нг»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по самой строгой категории испытаний – А. Это гарантирует, что даже при плотной укладке множества кабелей в пучке, горение не перекинется с одного на другой. Категория А является обязательным требованием для многих современных объектов энергетики и инфраструктуры.
Как правильно выбрать сечение кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ?
Выбор сечения осуществляется в строгом соответствии с ПУЭ (Глава 1.3) на основе:
Рекомендуется выполнять расчет с привлечением проектировщиков.
Допускается ли прямой контакт брони кабеля с грунтом?
Да, допускается. Бронеленты имеют оцинкованное покрытие, которое защищает сталь от электрохимической коррозии. Однако, в сильно агрессивных грунтах (с высокой кислотностью, содержанием солей, блуждающими токами) рекомендуется дополнительная защита – прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах.
Какие муфты следует использовать для terminating кабеля ПвБШвнг(А)-ХЛ?
Необходимо использовать муфты, предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1 кВ. Это могут быть термоусаживаемые муфты (наиболее распространенный и надежный вариант), холодноусаживаемые (с эластомерными компонентами) или заливные. Муфта должна обеспечивать герметизацию, электрическую изоляцию и, при необходимости, соединение брони.
Заключение
Кабель ПвБШвнг(А)-ХЛ 5-жильный на 1 кВ представляет собой надежное, современное и безопасное решение для создания силовых распределительных сетей в условиях, требующих высокой механической защиты, пожарной безопасности и работы в широком диапазоне температур, включая холодный климат. Его выбор оправдан на ответственных объектах промышленности и энергетики, где приоритетами являются долговечность, высокая пропускная способность и соответствие строгим нормам. Правильный подбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа гарантируют безаварийную работу линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.