Кабель ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, с медной токопроводящей жилой сечением 120 мм², предназначенный для стационарной прокладки в электрических установках номинальным переменным напряжением до 1 кВ частотой до 100 Гц или постоянным напряжением до 1.5 кВ. Буквенно-цифровая маркировка расшифровывается следующим образом: Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена; В – оболочка из поливинилхлорида; Г – отсутствие защитного покрова («голый»); нг(А) – исполнение по нераспространению горения по категории А (наиболее строгие требования); ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С).

Конструктивные элементы кабеля

Конструкция кабеля ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120 является однослойной, но включает в себя ключевые компоненты, определяющие его эксплуатационные свойства.

• Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная (как правило, класса 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая большую гибкость. Жила соответствует 1-му классу по ГОСТ 31996-2012 (сечение 120 мм², номинальное сопротивление постоянному току при 20°C не более 0.153 Ом/км).
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (материал Пв). Данный материал обладает существенно более высокими термическими и механическими характеристиками по сравнению с обычным ПВХ. Рабочая температура жилы повышена до +90°С, а допустимая температура при перегрузке может достигать +130°С. Изоляция имеет стандартную толщину, регламентированную ГОСТом, и окрашена в соответствии с цветовой маркировкой жил (для одножильного кабеля – часто в черный, красный или желто-зеленый цвет, если кабель предназначен для заземления).
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (нг). Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги и агрессивных сред. Исполнение «нг(А)» означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по категории А (наиболее жесткой) по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Индекс «ХЛ» указывает на сохранение эластичности оболочки при экстремально низких температурах (до -60°С), что позволяет производить монтаж в холодное время года и эксплуатировать в северных регионах.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне условий, что определяется его техническими параметрами.

• Номинальное напряжение: Переменное 0.66/1 кВ, постоянное 1.5 кВ.
• Диапазон рабочих температур: От -60°С до +50°С (благодаря исполнению ХЛ). Температура монтажа без предварительного прогрева: не ниже -15°С.
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • В длительном режиме работы: +90°С
  • При перегрузке: +130°С (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы)
  • В режиме короткого замыкания: +250°С (максимальная продолжительность до 5 секунд)
• Минимальный радиус изгиба: Для одножильных кабелей с сечением жилы 120 мм² составляет 10 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет с даты изготовления.
• Пожарная безопасность: Соответствие требованиям нераспространения горения при групповой прокладке (категория А), пониженное дымо- и газовыделение (исполнение «нг»). При необходимости могут применяться исполнения «нг-LS» (с низким дымовыделением) или «нг-HF» (безгалогенный).

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120 применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:

• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях.
• Монтаж в сухих и влажных производственных зонах, включая помещения с незначительной коррозионной активностью.
• Использование в качестве вводов и присоединений к электрооборудованию, для питания мощных потребителей (трансформаторов, крупных электродвигателей, распределительных щитов).
• Прокладка на специальных кабельных конструкциях в условиях холодного климата (исполнение ХЛ).

Важные замечания по монтажу: Одножильные кабели сечением 120 мм² требуют особого внимания при проектировании и монтаже в цепях переменного тока из-за возникновения вихревых токов и значительных электродинамических сил при коротком замыкании. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на одной фазе необходимо соблюдать расстояния между ними, указанные в проектной документации, для обеспечения нормального теплоотвода. Крепление должно быть надежным, с учетом возможных электродинамических усилий. Для защиты от наведенного напряжения и обеспечения безопасности при прокладке в земле или в сырых помещениях требуется применение дополнительных мер (например, бронированных версий кабеля – ПвБбШв).

Сравнительная таблица характеристик кабелей на 1 кВ, сечение 120 мм²

Параметр	ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120	ВВГнг(А) 1х120	АВВГ 1х120
Материал жилы	Медь	Медь	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (Пв)	ПВХ-пластикат (В)	ПВХ-пластикат (В)
Макс. рабочая t° жилы	+90°C	+70°C	+70°C
Климатическое исполнение	ХЛ (до -60°С)	УХЛ, Т (до -50°С)	УХЛ, Т (до -50°С)
Стойкость к горению	нг(А) – не распространяет горение при групповой прокладке	нг(А) – не распространяет горение при групповой прокладке	Распространяет горение (требует особых условий прокладки)
Допустимый ток (Iд) для прокладки в воздухе*	~375 А	~350 А	~270 А

• Значения приведены ориентировочно, для одиночной прокладки при температуре воздуха +25°C. Точный расчет должен проводиться по ПУЭ гл.1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.

Расчетные электрические параметры

Для корректного проектирования сетей необходимо учитывать следующие параметры кабеля ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120:

• Активное сопротивление жилы постоянному току при 20°C (R20): Не более 0.153 Ом/км (согласно ГОСТ 31996-2012).
• Активное сопротивление жилы переменному току при 90°C (R90): Рассчитывается с учетом температурного коэффициента сопротивления меди: R90 = R20 [1 + α (90 — 20)], где α = 0.00393 1/град. Для данного кабеля R90 ≈ 0.153
• 1.275 ≈ 0.195 Ом/км.
• Индуктивное сопротивление (X0): Для одножильных кабелей, проложенных вплотную в треугольнике или плоском формировании, составляет примерно 0.06-0.08 Ом/км. Точное значение зависит от взаимного расположения фаз и расстояния между кабелями.
• Емкостной ток (Iс): Для кабеля 1х120 на напряжении 1 кВ может достигать 0.5-1 А/км, что необходимо учитывать в протяженных сетях для выставления уставок релейной защиты.
• Допустимый длительный ток (Iд): При одиночной прокладке в воздухе при температуре +25°C составляет около 375 А. При групповой прокладке, в лотках, трубах или в земле это значение умножается на соответствующие понижающие коэффициенты, указанные в ПУЭ (Глава 1.3).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвВГнг от ВВГнг?

Основное отличие – материал изоляции токопроводящей жилы. В кабеле ПвВГнг используется сшитый полиэтилен (Пв), что позволяет повысить максимальную допустимую температуру жилы с +70°C до +90°C в длительном режиме и до +130°C в режиме перегрузки. Это увеличивает пропускную способность кабеля и его стойкость к термическим воздействиям. Кабель ВВГнг имеет изоляцию из ПВХ-пластиката.

Почему для сечения 120 мм² часто применяется одножильный кабель? Где его нельзя использовать?

Одножильные кабели большого сечения применяются для питания мощных однофазных нагрузок, в контурах заземления, а также при сборке шинных мостов (шинопроводов). Их нельзя использовать для прокладки в ферромагнитных трубах (стальных) и лотках из-за значительных потерь на вихревые токи. При переменном токе и параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на одну фазу необходимо строго соблюдать правила их взаимного расположения (треугольник, сближенное или плоское формирование) для минимизации индуктивного сопротивления и обеспечения нормального охлаждения.

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

Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» указывает на то, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А – это наиболее строгий вид испытаний, когда горение не должно распространяться при прокладке пучком кабелей общей мощностью 7 кВт на 1 метр (в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60332-3-22). Для современных объектов, особенно с массовой прокладкой кабелей, требуется именно исполнение «нг(А)».

Можно ли прокладывать кабель ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120 в земле (траншее)?

Нет, напрямую в земле прокладывать данный кабель запрещено. Конструкция кабеля ПвВГнг не имеет бронированного покрова, защищающего от механических повреждений (давления грунта, раскопок, грызунов). Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные кабели, такие как ПвБбШв или ААБл, либо прокладывать кабель ПвВГнг в защитных трубах (ПНД, асбестоцементных) или лотках, что часто экономически и технически нецелесообразно.

Как правильно выбрать сечение 120 мм²? Какие расчеты необходимы?

Выбор сечения 120 мм² должен быть обоснован расчетом по следующим критериям (согласно ПУЭ гл. 1.3):
1. По допустимому длительному току (нагреву). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше или равен допустимому току для конкретных условий прокладки (с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру воздуха/грунта, групповую прокладку и т.д.).
2. По потере напряжения. Потеря напряжения от источника питания до наиболее удаленного электроприемника не должна превышать установленных норм (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ). Проверяется, что сечение способно выдержать тепловое воздействие ТКЗ без разрушения: S_min = (I_кз

• √t) / C, где C – коэффициент для меди (при времени отключения t до 5 сек, C ≈ 141).

4. По экономической плотности тока. Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленные предприятия).

Какие существуют аналоги кабеля ПвВГнг(А) 1х120?

Ближайшими аналогами по назначению и характеристикам являются:
— ПвПГнг(А)-ХЛ 1х120: С изоляцией из сшитого полиэтилена и безгалогенной полимерной оболочкой.
— ВВГнг(А)-ХЛ 1х120: С ПВХ-изоляцией, но с пониженной температурой эксплуатации.
— ПвБбШвнг(А) 1х120: Бронированный кабель с двумя стальными оцинкованными лентами, для прокладки в земле.
— Кабели по иностранным стандартам: Например, H1Z2Z2-K (по немецкому стандарту VDE) или RZ1-K (по французскому NFC 32 321) с аналогичными параметрами.

Заключение

Кабель ПвВГнг(А)-ХЛ 1х120 является современным, надежным решением для распределения электроэнергии в сетях напряжением до 1 кВ в условиях холодного климата и при требовании высокой пожарной безопасности. Его ключевые преимущества – повышенная термостойкость благодаря изоляции из сшитого полиэтилена, сохранение свойств при низких температурах и соответствие высшей категории по нераспространению горения. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех особенностей одножильного исполнения и требований нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ) являются залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы.