Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвКШвнг(А)-1 150 мм²: полный технический анализ

Кабель ПвКШвнг(А)-1 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки ПвКШвнг(А)-1

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и другими нормативными документами и несет полную информацию о его конструкции:

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
• К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(А) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом (А), что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожаробезопасность, испытание в условиях самого высокого теплового потока).
• -1 – номинальное напряжение 1 кВ.
• 150 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля ПвКШвнг(А)-1 150 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 150 мм² изготавливается из медной проволоки. Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная или многопроволочная круглая конструкция (класс 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к изгибам.

2. Изоляция жилы

Каждая токопроводящая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки может достигать +130°C. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и воздействию влаги.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Межфазное пространство заполняется негорючим или трудногорючим материалом (например, мелонаполненной резиной или ПВХ-компаундом), что обеспечивает дополнительную термомеханическую стабильность, герметичность и повышает общие огнезащитные свойства кабеля.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из специальной ленты или экструдированного слоя, которая служит для фиксации конструкции и дополнительного барьера.

5. Броня

Броневой покров выполнен из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Его основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов и других внешних воздействий. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.

6. Наружная оболочка

Внешний слой – шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг). Эта оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от внешней среды и, благодаря специальному составу, ограничивает распространение горения при групповой прокладке. Индекс (А) подтверждает высший уровень пожарной безопасности.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвКШвнг(А)-1 150 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	0,66/1
Количество и сечение жил	1×150, 2×150, 3×150, 3×150+1×95, 4×150, 5×150 (наиболее распространены 3 и 4-жильные)
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин.	3.5 кВ

Таблица 2. Электрические параметры медной жилы сечением 150 мм²

Параметр	Значение (при +20°C)
Активное сопротивление жилы постоянному току, не более (Ом/км)	0.124
Индуктивное сопротивление (Ом/км) при частоте 50 Гц (ориентировочно, зависит от конструкции)	~0.08 — 0.09
Допустимый длительный ток нагрузки (А) для 1-жильного кабеля в воздухе	~350 — 400
Допустимый длительный ток нагрузки (А) для 3-жильного кабеля в воздухе	~310 — 340

• Точные значения токовой нагрузки определяются по ПУЭ 7 изд. гл.1.3 и зависят от конкретных условий прокладки (температура окружающей среды, способ прокладки, количество кабелей в пучке и т.д.).

Области применения

Кабель ПвКШвнг(А)-1 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, где напряжение относительно земли не превышает 0.66 кВ. Основные сферы применения:

• Стационарная прокладка в кабельных сооружениях: туннели, каналы, эстакады, галереи, где требуется высокая механическая защита и пожарная безопасность.
• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования (трансформаторы, насосы, вентиляционные установки, компрессоры).
• Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
• Энергетические объекты: распределительные сети, подстанции, генераторные установки.
• Внешние трассы: допускается прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от прямого механического воздействия и коррозии, однако для прямой прокладки в земле чаще используют кабели с дополнительной защитой типа ПвБШв.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных жидкостью, а также в условиях постоянного растяжения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с ПВХ изоляцией (ВВГнг(А)):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же нагрузке.
• Лучшая стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
• Более высокая стойкость к воздействию влаги.
• Меньшие потери в изоляции.

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией:

• Отсутствие риска утечки пропиточного состава.
• Более простой монтаж (нет ограничений по перепадам высот).
• Меньший вес и большая гибкость.
• Пониженные требования к обслуживанию.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям на изоляцию (требует аккуратного монтажа).
• Необходимость использования специальных инструментов и аксессуаров для разделки и монтажа (термоусаживаемые муфты, наконечники с соответствующей изоляцией).

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: При прокладке в пучках необходимо учитывать коэффициент снижения токовой нагрузки. Бронированный кабель требует заземления брони с двух сторон.
• Изгиб: Соблюдение минимального радиуса изгиба (15D) обязательно для предотвращения повреждения изоляции и оболочки.
• Крепление: Крепление кабеля должно производиться с помощью соответствующих хомутов, не повреждающих оболочку. При прокладке на вертикальных участках необходимо предотвращать сползание кабеля под собственным весом.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные муфты (соединительные, ответвительные), а для подключения к аппаратам – наконечники опрессовочные или паяные. Изоляция муфт должна соответствовать уровню изоляции кабеля.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением и проверке целостности и заземления брони.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвКШвнг(А) от ПвБШвнг(А)?

Основное отличие – в типе брони. Буква «К» в маркировке ПвКШвнг(А) означает броню из круглых стальных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. Буква «Б» в маркировке ПвБШвнг(А) означает броню из двух стальных оцинкованных лент, которая в большей степени защищает от сдавливающих и ударных воздействий, но менее стойка к растяжению. Выбор зависит от условий прокладки.

Можно ли прокладывать кабель ПвКШвнг(А)-1 150 мм² в земле (траншее)?

Да, прокладка допустима. Однако для прямой прокладки в земле без кабельных конструкций рекомендуется использовать кабели с дополнительной защитой от коррозии и механических повреждений, например, ПвБШв, где под оболочкой поверх брони имеется битумный слой, а броня из лент лучше противостоит точечным ударам лопатой. При прокладке ПвКШвнг(А) в земле необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту плитами или сигнальной лентой, а также принять меры против коррозии брони в агрессивных грунтах.

Какой токовый автомат выбрать для защиты линии с этим кабелем?

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя (I_н.р.) выбирается исходя из допустимого длительного тока кабеля (I_доп) с учетом условий прокладки. Должно соблюдаться условие: I_доп ≥ I_н.р.. Для трехжильного кабеля 150 мм², проложенного в воздухе (I_доп ≈ 330А), можно выбрать автомат с I_н.р. = 250А или 315А, но окончательный расчет должен учитывать пусковые токи нагрузки и селективность защиты. Ток электромагнитного расцепителя (отсечки) выбирается для обеспечения защиты от КЗ.

Требуется ли дополнительное заземление брони кабеля?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обоих концов. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71) обеспечивает электробезопасность персонала (снижает напряжение прикосновения при повреждении изоляции) и создает путь для токов короткого замыкания на землю, способствуя быстрому срабатыванию защит.

Что означает индекс «нг(А)» и чем он отличается от «нг(В)» или «нг»?

Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Буквы (А), (В), (С) или (D) в скобках указывают категорию по нераспространению горения при групповой прокладке согласно ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Категория А – наивысшая: испытание проводится в условиях самого мощного теплового воздействия (тепловой поток 116 кВт/м²). Кабели «нг(А)» гарантированно не распространяют горение при плотной групповой прокладке в самых жестких условиях, что критически важно для объектов с массовой прокладкой кабелей.

Как определить необходимое сечение кабеля 150 мм² для конкретного объекта?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:

• По допустимому длительному току (нагреву): Расчетный максимальный ток нагрузки должен быть меньше I_доп с учетом всех поправочных коэффициентов (температура, группировка, способ прокладки).
• По потере напряжения: Потеря напряжения в конце линии не должна превышать значений, установленных ПУЭ (обычно ±5% от номинального).
• По термической стойкости к токам КЗ: Проверка, что сечение выдержит ток короткого замыкания за время его отключения без недопустимого нагрева.
• По экономической плотности тока: Для линий с большим числом часов использования мощности.

Окончательный выбор и расчет должны производиться проектной организацией в соответствии с ПУЭ и другими нормативными документами.