Кабель ПвКШвнг(А) 1 кВ 240 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвКШвнг(А) 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными проволоками, с пониженной пожарной опасностью категории А. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок и риска распространения пламени.
Расшифровка маркировки кабеля ПвКШвнг(А) 1 кВ 240 мм²
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВС или XLPE).
- в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- КШ – Тип брони: круглые шелки (стальные оцинкованные проволоки).
- внг(А) – Обозначение пожарной опасности: в нераспространяющий горение, нг – пониженное газо- и дымовыделение, (А) – высшая категория по нераспространению горения при групповой прокладке.
- 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 240 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Пониженное дымовыделение (коэффициент дымогенерации не более 50 ед.).
- Отсутствие выделения хлористого водорода (HCl) в опасных концентрациях (менее 100 мг/г).
- Низкая токсичность продуктов горения.
- Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, распределительные сети цехов, подключение трансформаторов.
- Объекты инфраструктуры: насосные станции, котельные, вентиляционные установки.
- Энергетика: соединения в системах собственных нужд подстанций 6-35/0,4 кВ.
- Объекты с массовым пребыванием людей: торговые центры, стадионы, вокзалы, аэропорты – где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория А).
- Взрывоопасные зоны: может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к заземлению брони.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) при малой глубине. Броня выполняет функцию заземляющего проводника и должна быть заземлена с двух сторон.
- В кабельных каналах, туннелях, эстакадах, по конструкциям зданий: Возможна открытая прокладка. Наличие брони позволяет крепить кабель стандартными металлическими скобами.
- В помещениях, в том числе с повышенной пожарной опасностью: Благодаря индексу «нг(А)» разрешена групповая прокладка в пучках без ограничения по этажности.
- Радиус изгиба: При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба, который составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 240 мм² это обычно 1-1.2 метра.
- Заземление брони: Стальная броня должна быть надежно заземлена с обоих концов кабельной линии для безопасности персонала и корректной работы защит. Для этого используются специальные бронезажимы.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяют опрессовку гильзами (медными, лужеными), сварку или пайку. Оконцевание производится с помощью кабельных наконечников (типа ТМЛ), которые обжимаются или привариваются к жиле. Места соединений и ответвлений изолируются термоусаживаемыми муфтами.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по ПУЭ 7 изд.: для кабелей на 1 кВ – 3 кВ в течение 10 мин.) и проверена на целостность жил и брони (измерение сопротивления изоляции).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ПвКШвнг(А) является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 240 мм² изготавливается, как правило, из медной проволоки (по ГОСТ или ТУ). Для данного сечения жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В кабелях на напряжение 1 кВ чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая большую гибкость. Класс гибкости обычно соответствует 1 или 2 (по ГОСТ 22483).
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термостойкость, механическую прочность и стойкость к растрескиванию под напряжением. Допустимая длительная температура нагрева жилы составляет +90°C, а в режиме перегрузки может достигать +130°C. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-310-2001).
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков. В качестве заполнителя применяются негорючие или трудногорючие материалы (например, ПВХ пластикат пониженной горючести или резиновые смеси), что способствует выполнению требований «нг(А)».
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Она служит для дополнительной электрической защиты и фиксации конструкции сердечника.
5. Броня
Броня типа «КШ» – это повив из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенный поверх внутренней оболочки или подушки. Основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие нагрузки, грызуны). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость. Для кабеля сечением 240 мм² диаметр проволок и их количество строго регламентированы.
6. Наружная оболочка
Поверх брони методом экструзии наносится оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности. Этот материал обеспечивает защиту брони от коррозии, выполняет функции изоляции и придает кабелю окончательный вид. Оболочка имеет характерный цвет (чаще черный) и маркировку с указанием типа кабеля, сечения, напряжения и производителя.
Технические характеристики и параметры
Электрические параметры
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66 / 1 |
| Максимально допустимая длительная температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 150-200 м (оговаривается с заводом-изготовителем) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 10 МОм·км |
Токовые нагрузки (примерные значения для одножильного кабеля в земле)
Важно: Точные значения длительно допустимого тока (ДДТ) зависят от конкретных условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, температура окружающей среды, количество рабочих кабелей в траншее и их взаимного расположения). Приведенные данные носят справочный характер.
| Условие прокладки | Длительно допустимый ток, А (при +25°C в земле) | Длительно допустимый ток, А (в воздухе) |
|---|---|---|
| Один кабель | ~ 440 — 470 А | ~ 400 — 430 А |
| Группа из двух кабелей (с учетом взаимного нагрева) | ~ 380 — 410 А | ~ 350 — 380 А |
Параметры пожарной безопасности (категория А)
Испытания по ГОСТ Р 53315-2009 (или актуальному ГОСТ 53315-2022) подтверждают, что кабель марки ПвКШвнг(А) соответствует высшей категории «А» по нераспространению горения. Это означает, что при групповой прокладке в пучках суммарная мощность горючей массы кабелей превышает 7 л/м на 1 метр длины, и при испытании пламенем горелки горение не распространяется на верхнюю отметку (высота 2,5 м). Дополнительно обеспечивается:
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвКШвнг(А) 1 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Запрещена прокладка в блоках, трубах ПНД или металлических, где возможно скопление воды и длительное воздействие влаги на броню, если оболочка повреждена.
Сравнение с аналогами и выбор
ПвКШвнг(А) часто сравнивают с другими кабелями на 1 кВ сечением 240 мм².
| Тип кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АВБбШв | Алюминиевая жила, изоляция из ПВХ, броня из стальных лент. Дешевле, но имеет меньшую пропускную способность и срок службы. | Бюджетные проекты без высоких требований к токовым нагрузкам. |
| ПвБбШвнг(А) | Та же изоляция из сшитого полиэтилена, но броня из двух стальных оцинкованных лент (Бб). Менее стойкий к растягивающим нагрузкам, но более гибкий и легкий. | Трассы без риска значительных растягивающих усилий. |
| ВБШвнг(А) | Изоляция и оболочка из ПВХ. Броня из стальных лент. Более низкая термостойкость (+70°C). | Сети с умеренными нагрузками, где не требуется высокая термостойкость. |
| ПвПнг(А)-ХЛ | Без брони, с защитным экраном. Легче и дешевле, но требует защиты от механических повреждений при прокладке в земле (трубы, лотки). | Кабельные эстакады, туннели, помещения. |
Вывод: Кабель ПвКШвнг(А) выбирают, когда необходима комбинация высокой пропускной способности (медь+XLPE), максимальной механической защиты (проволочная броня) и высшего класса пожарной безопасности для групповой прокладки.
Монтаж и эксплуатация
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между броней «КШ» (проволока) и «Бб» (лента)?
Броня из стальных проволок (КШ) рассчитана на восприятие значительных растягивающих нагрузок и обеспечивает лучшую защиту от механических ударов. Ленточная броня (Бб) в основном защищает от сдавливания и порезов, но хуже работает на растяжение. «КШ» рекомендуется для прокладки в грунтах с нестабильной структурой, на крутых склонах, в условиях возможных просадок грунта.
2. Можно ли прокладывать ПвКШвнг(А) в земле без дополнительной защиты?
Да, броня типа «КШ» позволяет прокладывать кабель непосредственно в траншее. Однако, согласно ПУЭ и СП, на глубине менее 1 метра от планировочной отметки (а также при пересечении с дорогами и коммуникациями) требуется дополнительная защита в виде плит или кирпича. Сигнальная лента обязательна.
3. Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На какой ток он рассчитан?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки, потере напряжения, термической стойкости к токам КЗ и экономической плотности тока. Указанное в таблицах значение ДДТ ~450 А является базовым. Для точного выбора необходимо использовать методики, описанные в ПУЭ гл. 1.3, или проводить расчет в специализированном ПО, учитывающем все факторы прокладки.
4. Обязательно ли заземлять броню с двух сторон? Что будет, если заземлить только с одной?
Да, заземление с двух сторон обязательно (ПУЭ 1.7.76-1.7.78). При заземлении только с одной стороны, на незаземленном конце при повреждении основной изоляции или при наведении ЭДС броня может оказаться под опасным потенциалом, что создает угрозу поражения током. Кроме того, незаземленная броня может стать причиной циркулирующих блуждающих токов, приводящих к коррозии.
5. Каков ориентировочный срок службы кабеля ПвКШвнг(А)?
При соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок, заявленный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.
6. Что означает индекс «(А)» в маркировке и почему он важен?
Индекс «(А)» – категория по нераспространению горения при групповой прокладке. Кабель категории «А» испытывается в самом жестком режиме (наибольшая горючая нагрузка) и гарантирует, что при пожаре горение по пучку кабелей не будет распространяться. Это критически важно для объектов энергетики, АЭС, метро, высотных зданий, где кабели прокладываются в пучках большой массы.
7. Можно ли использовать кабель для прокладки в воде или агрессивных грунтах?
Нет, стандартная конструкция с ПВХ оболочкой не предназначена для длительной работы в воде или агрессивных средах. В таких условиях требуется кабель со специальной оболочкой, например, из полиэтилена (маркировка «шв» или «шп»), либо прокладка в герметичных трубах.
Заключение
Кабель ПвКШвнг(А) 1 кВ 240 мм² является современным, надежным и универсальным решением для построения силовых сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и высшего класса пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, медной токопроводящей жилы, проволочной брони и безгалогенных композиций, обеспечивает долговечность, энергоэффективность и безопасность эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и обслуживание в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя позволяют создать устойчивую и бесперебойную систему электроснабжения на десятилетия.