Кабель ПвБВнг(А) 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвБВнг(А) 3х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с пониженным распространением горения по категории А. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Внг(А) – исполнение по показателям пожарной опасности: распространение пламени при групповой прокладке не происходит, категория А (с высокими требованиями по нераспространению горения); 3х120 – три токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
Конструкция кабеля ПвБВнг(А) 3х120
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и пожарную безопасность. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки. В соответствии с ГОСТ 22483-2012, для данного сечения может применяться как однопроволочная (класс 1), так и многопроволочная (класс 2) жила. В кабелях на напряжение до 1 кВ чаще используется многопроволочная жила, что обеспечивает большую гибкость по сравнению с однопроволочной. Класс жилы указывается в технических условиях на конкретный кабель.
2. Изоляция жилы
Изоляция выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, в отличие от традиционного ПВХ, обладает рядом преимуществ: повышенной термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C для ПВХ), высокой стойкостью к тепловому старению, низкими диэлектрическими потерями. Процесс сшивания изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопласта в эластомер, что резко повышает его стойкость к деформациям при нагреве.
3. Скрутка изолированных жил
Три изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Заполнение выполняется из невулканизированной резиновой смеси или ПВХ-пластиката, что придает кабелю круглую форму и дополнительную стабильность конструкции.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Этот слой предохраняет жилы от повреждения броней и дополнительно герметизирует сердечник.
5. Броня
Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется стандартами. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, грызунов). Оцинковка лент предотвращает их коррозию. Важной особенностью монтажа является обязательное заземление брони.
6. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Этот материал придает кабелю исполнение «нг(А)» – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А. Оболочка защищает броню от коррозии и других внешних воздействий (влаги, солнечного излучения).
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между фазными жилами |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C | В нормальном режиме эксплуатации |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции | Не менее 10 МОм·км | При температуре +20°C |
| Строительная длина | Не менее 150 м | Может быть согласована с заказчиком |
Механические и пожарные характеристики
| Параметр | Значение / Исполнение |
|---|---|
| Исполнение по пожарной опасности | П1.8.2.2.2 (категория А) |
| Групповая прокладка | Допускается без ограничений по распространению пламени |
| Коррозионная активность дыма и газов | Не нормируется для данного исполнения |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Стойкость к механическим ударам | Обеспечивается стальной броней |
Токовые нагрузки (справочно)
Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены данные для прокладки в земле (в траншее) и на воздухе.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (одножильный кабель в трубе) | ~300-320 | Зависит от удельного сопротивления грунта, глубины заложения, количества кабелей в траншее |
| На воздухе (в кабельном лотке, этажерке) | ~280-300 | Зависит от температуры окружающей среды, количества и взаимного расположения кабелей |
Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ (Глава 1.3) или методом расчета с учетом всех поправочных коэффициентов.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвБВнг(А) 3х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и исполнению «нг(А)» он имеет широкую сферу применения:
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, распределительные сети цехов, главные понижающие подстанции (ГПП), системы аварийного питания.
- Объекты инфраструктуры: Кабельные линии в тоннелях, коллекторах, на мостах и эстакадах, где требуется защита от механических воздействий.
- Жилые и административные здания: Вводы в здания, магистральные линии в кабельных этажерках и шахтах, питание распределительных щитов. Исполнение «нг(А)» позволяет групповую прокладку.
- Взрыво- и пожароопасные зоны: Может применяться в зонах классов В-1г, В-1гр по ПУЭ при условии выполнения требований к заземлению брони.
- Наружная прокладка: Допускается прокладка на открытом воздухе, но с защитой от прямого солнечного излучения (в лотках, гофротрубах), так как ПВХ-оболочка подвержена УФ-старению.
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина заложения – не менее 0,7 м. Необходимо учитывать коррозионную активность грунта.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по стенам и этажеркам. Групповая прокладка разрешена без ограничений по распространению пламени.
- В помещениях: По стенам, в штробах (с последующим оштукатуриванием), в кабельных плинтусах и коробах.
- От АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет алюминиевые жилы и изоляцию из ПВХ. Он дешевле, но имеет меньшую пропускную способность (из-за алюминия) и меньшую термостойкость изоляции (+70°C). ПвБВнг(А) – более современное и надежное решение.
- От ВБбШв: Кабель ВБбШв имеет медные жилы, но ПВХ-изоляцию. Уступает по термостойкости и диэлектрическим характеристикам. Исполнение «нг» может быть разным (чаще категория В или С).
- От кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на среднее напряжение (например, ПвП): Кабели на 6-35 кВ имеют более сложную конструкцию (экраны по жилам, полупроводящие слои), рассчитаны на более высокое напряжение и имеют другую область применения.
- Радиус изгиба: При прокладке должен быть не менее 10 наружных диаметров кабеля. Для данного сечения это обычно 400-500 мм.
- Заземление брони: Бронеленты должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Для этого используются специальные концевые заделки или муфты, обеспечивающие контакт с заземляющим проводником.
- Учет температуры: Монтаж без предварительного прогрева разрешен при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо отогревать в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- Защита концов: До подключения концы кабеля должны быть герметизированы во избежание попадания влаги в изоляцию.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (по ПУЭ, Гл. 1.8). Для кабеля на 1 кВ испытательное напряжение составляет 2.5 кВ в течение 5 минут.
- Определить расчетный ток нагрузки линии.
- Выяснить условия прокладки (в земле, на воздухе, количество кабелей в пучке).
- По таблицам ПУЭ Главы 1.3 найти базовое значение допустимого тока и применить к нему все relevant поправочные коэффициенты.
- Обеспечить запас. Для кабеля 3х120 мм² типичная область применения – вводы в здания, магистральные линии с током нагрузки 250-280 А.
- Пожарную опасность: Совместная прокладка с кабелями обычной горючести (без индекса «нг») может быть запрещена правилами пожарной безопасности, так как это нивелирует преимущества ПвБВнг(А).
- Тепловое воздействие: При прокладке в земле или на воздухе необходимо выполнять пересчет допустимых токовых нагрузок для всех кабелей в пучке с учетом взаимного теплового влияния.
- Электромагнитную совместимость: Силовые кабели на 1 кВ, как правило, не создают значительных помех для цепей управления, но рекомендуется соблюдать расстояния, указанные в проектной документации.
- 4-жильные: 3 фазные + 1 нулевая (например, 4х120, 3х120+1х70).
- 5-жильные: 3 фазные + 1 нулевая + 1 защитная (например, 5х120, 3х120+1х70+1х35).
Способы прокладки:
Запрещается: Прокладка в взрывоопасных зонах помещений классов В-1 и В-1а без дополнительных мер защиты. Прокладка по сгораемым основаниям без выполнения требований ПУЭ к огнезащите.
Отличия от кабелей других марок
Понимание отличий позволяет сделать корректный выбор продукции под конкретные задачи.
От ПвБШв: Кабель ПвБШв не имеет в маркировке «нг», что означает обычную горючесть оболочки и ограничения по групповой прокладке. ПвБВнг(А) лишен этого недостатка.
Монтаж и эксплуатация
Ключевые требования при монтаже кабеля ПвБВнг(А) 3х120:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между ПвБВнг(А) и ПвБВнг(А)-LS?
Индекс «-LS» (Low Smoke) означает пониженное дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляция кабеля ПвБВнг(А)-LS при горении выделяют меньше дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов. Это критично для прокладки в метро, на транспортных объектах, в местах с массовым пребыванием людей. У обычного ПвБВнг(А) эти параметры не нормируются.
2. Можно ли прокладывать кабель ПвБВнг(А) 3х120 в воде?
Нет, напрямую в воде прокладывать нельзя. Конструкция кабеля не является герметизированной (нет гидрофобного заполнения или алюминиевой оболочки). При длительном контакте с водой влага может мигрировать по заполнению и достичь жил, что приведет к снижению сопротивления изоляции и пробою. Для прокладки в воде необходимы специальные кабели, например, с герметичной свинцовой оболочкой.
3. Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какой ток он рассчитан?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, групповую прокладку, теплопроводность грунта). Указанные в статье значения (~300 А) являются справочными. Для точного выбора необходимо:
4. Обязательно ли заземлять броню? Что будет, если этого не сделать?
Да, заземление брони является обязательным требованием ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). При повреждении основной изоляции жилы может возникнуть электрический контакт с броней. Если броня не заземлена, она окажется под опасным потенциалом, что создает угрозу поражения персонала электрическим током и может привести к возгоранию. Кроме того, незаземленная броня может стать источником паразитных наводок и электромагнитных помех.
5. Допускается ли совместная прокладка с кабелями других марок?
Совместная прокладка допускается, но требует внимания. Необходимо учитывать:
В целом, групповую прокладку с другими кабелями, имеющими исполнение «нг(А)» или более высокие категории по нераспространению горения, можно считать допустимой при правильном тепловом расчете.
6. Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля ПвБВнг(А), заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации (токовые нагрузки, температура, отсутствие механических повреждений), составляет не менее 30 лет. Срок службы изоляции из сшитого полиэтилена может достигать 40-50 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий среды (агрессивность грунта, УФ-излучение, циклы перегрузок) и качества монтажа.
7. Что означает цифра «3» в маркировке 3х120? Бывает ли пятижильная модификация?
Цифра «3» обозначает количество основных токопроводящих жил в кабеле. В марке ПвБВнг(А) 3х120 – это три фазные жилы. Для систем, требующих наличия нулевой жилы (PEN, N) и жилы защитного заземления (PE), существуют другие конструкции:
Маркировка при этом изменится, например, на ПвБВнг(А) 4х120 или ПвБВнг(А) 5х120. Выбор количества жил определяется схемой электроснабжения (TN-C, TN-S, TN-C-S).
Заключение
Кабель ПвБВнг(А) 3х120 является современным, надежным и универсальным решением для построения силовых сетей низкого напряжения в условиях, требующих механической защиты и обеспечения пожарной безопасности при групповой прокладке. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость изоляции из сшитого полиэтилена, наличие стальной брони и исполнение по нераспространению горения категории А – делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленности и инфраструктуры. Корректный подбор сечения, соблюдение правил монтажа, заземления брони и эксплуатационных требований гарантируют длительную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.