Кабель силовой ПвБВнг(А)-ХЛ 150 мм²: полный технический анализ и сфера применения

Кабель ПвБВнг(А)-ХЛ с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридных пластикатов пониженной горючести, с медными жилами, бронированный стальными оцинкованными лентами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его конструкции и свойств: Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена, В – оболочка из поливинилхлорида, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, нг(А) – нераспространяющий горение по категории А (наиболее строгие требования при групповой прокладке), ХЛ – климатическое исполнение для умеренного и холодного климата (до -60°С при монтаже).

Конструктивные элементы кабеля ПвБВнг(А) 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.

• Токопроводящая жила: Медная, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (повышенная гибкость), состоящая из множества проволок. Материал – медь марки М1 (чистота не менее 99.9%).
• Изоляция жил: Выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Данный материал, в отличие от ПВХ, обладает значительно более высокой термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°С), стойкостью к тепловому старению и повышенной диэлектрической прочностью.
• Поясная изоляция: Обмотка из ПВХ-ленты или экструдированный слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает поверхность скрутки перед наложением брони.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов). Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней.
• Защитный шланг (под броней и поверх брони): Выполнен из ПВХ-пластиката. Внутренний слой защищает изоляцию жил от коррозионного воздействия стальной брони, наружный (оболочка) обеспечивает защиту самой брони от влаги и агрессивных сред. Пластикаты имеют пониженную горючесть и соответствуют индексу «нг(А)».

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 и рядом ГОСТ (Р 53769-2010, 31996-2012).

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U	0.66 / 1 кВ
Количество и сечение жил	1×150, 2×150, 3×150, 4×150 (150+70 или 150+95 для нулевой/заземляющей), 5×150 (3 фазы, N, PE)
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы	+90°C (в аварийном режиме до +130°C, при КЗ до +250°C)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C (для исполнения ХЛ: -60°C)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для многожильных сечений)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 10 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3.5 кВ (в течение 10 мин. для кабелей на 1 кВ)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C (Ом/км), не более	0.124 (для жилы 150 мм²)

Области и условия применения

Кабель ПвБВнг(А) 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и негорючей оболочке его применение является предпочтительным в следующих случаях:

• Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок и агрессивности грунта к стали.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, этажных коробах и по эстакадам, в том числе при групповой прокладке (категория «нг(А)» гарантирует нераспространение горения при прокладке пучком).
• Монтаж в производственных помещениях с повышенным риском механических повреждений.
• Использование в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на объектах энергетики и промышленности, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
• Применение в регионах с холодным климатом (исполнение ХЛ).

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (для этого существуют кабели с индексом «з», например, ПвБВбШвнг(А)-ХЛ).

Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери

Длительно допустимый ток нагрузки зависит от условий прокладки. Для сечения 150 мм² эти значения существенно различаются.

Длительно допустимый ток для кабеля с медными жилами 150 мм² при температуре жилы +90°C, окружающей среды +25°C, земли +15°C

Условия прокладки	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
Проложен в воздухе (открыто, в каналах)	390	355
Проложен в земле (в траншее, одна кабельная линия)	435	390

При групповой прокладке необходимо вводить понижающие коэффициенты, учитывающие взаимный нагрев. Для расчета потерь напряжения используется формула: ΔU = √3 I L (Rcosφ + X*sinφ) / U, где I – ток нагрузки, L – длина линии, R и X – активное и индуктивное сопротивление жилы кабеля на единицу длины, cosφ – коэффициент мощности.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. На дне – песчаная подушка (10 см). После укладки – слой песка (10 см) и защитная плита или сигнальная лента. Броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон.
• Прокладка в воздухе: Крепление должно осуществляться с соблюдением допустимого радиуса изгиба (около 900 мм для кабеля 150 мм²). Необходимо избегать провисаний и механических напряжений.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). На концах кабеля устанавливаются концевые муфты или наконечники опрессовываются на жилы с последующей изоляцией. Броня раскатывается и заземляется.
• Испытания после монтажа: Обязательному измерению подлежит сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В, а также, по нормам ПУЭ, проводится испытание повышенным напряжением переменного тока 3.5 кВ в течение 5 минут.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

ПвБВнг(А) 150 мм² занимает нишу между более дешевыми и менее термостойкими кабелями (например, ВВГнг(А)) и более дорогими, но обладающими высочайшей стойкостью к внешним воздействиям (например, ПвПБбШп).

• ВВГнг(А)-ХЛ 150 мм²: Изоляция и оболочка из ПВХ. Допустимая температура жилы +70°C. Меньшая стойкость к тепловому старению, меньший допустимый ток. Применяется при меньших нагрузках и в менее ответственных линиях.
• АВБбШв 150 мм²: Алюминиевый аналог. Дешевле, легче, но имеет большее электрическое сопротивление, меньшую допустимую токовую нагрузку (около 300 А для 3-жильного в земле) и подвержен ползучести в контактных соединениях.
• ПвПБбШп 150 мм²: Броня из стальных оцинкованных проволок (индекс «К» – круглые, «П» – плоские). Оболочка – полиэтилен. Обладает повышенной стойкостью к растягивающим нагрузкам, может применяться на трассах с риском просадок грунта.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от обычного ПВХ («В»)?

Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) обладает принципиально иной молекулярной структурой (сшитые полимерные цепи), что обеспечивает повышенную термостойкость (+90°C против +70°C), значительно более высокую стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C), меньшие диэлектрические потери и стойкость к образованию водных деревьев. Это делает кабель более надежным и долговечным при высоких нагрузках.

Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?

Индекс «нг» – не распространяющий горение при одиночной прокладке. Буква «А» в скобках – высшая категория по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р 53315. Кабель, испытанный по категории А (нг(А)), гарантирует, что при групповой прокладке в пучке и воздействии пламени он не поддерживает горение, и пожар не распространяется. Это обязательное требование для прокладки в зданиях и коллекторах.

Можно ли прокладывать ПвБВнг(А) 150 мм² в земле без защитной трубы?

Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Броня из стальных лент обеспечивает защиту от механических повреждений при правильной подготовке траншеи (отсутствие острых камней, подушка из песка). Однако в местах с повышенной внешней опасностью (например, под дорогами) или в сильно агрессивных грунтах рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных или пластиковых труб.

Как правильно заземлить броню кабеля?

Бронеленты должны быть соединены между собой и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого при монтаже концевых муфт броня раскручивается, обезжиривается, на нее устанавливается заземляющий проводник (гибкий медный провод сечением, как правило, не менее 6 мм²), который надежно обжимается хомутом. Второй конец этого проводника присоединяется к контуру заземления. Это необходимо для безопасности и снятия потенциала.

Какой аналог кабеля можно использовать для прокладки в воде или в грунтах с высокой коррозионной активностью?

Для таких условий кабель ПвБВнг(А) не подходит, так как стальная броня подвержена коррозии. Следует применять кабели с броней из гофрированной стальной ленты, покрытой полимерной оболочкой (например, ПвБШвнг(А)), или, что предпочтительнее, с броней из оцинкованных проволок и внешней оболочкой из полиэтилена, стойкого к воде и агрессивным средам (например, ПвКШпнг(А) или зарубежные аналоги типа XLPE-STA-PVC).

Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?

Выбор сечения 150 мм² производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (таблицы ПУЭ, глава 1.3), проверки на потерю напряжения (должна быть в пределах норм, например, не более 5% для силовых нагрузок) и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для питания мощных электродвигателей, распределительных щитов, вводов в здания с расчетным током 300-350 А сечение 150 мм² является стандартным и экономически обоснованным.