Кабель ВБбШнг(А) 5 жильный 1 кВ
Кабель силовой ВБбШнг(А) 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель ВБбШнг(А) представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и актуальным ТУ является фундаментальной для понимания его конструкции и области применения. Буквенно-цифровой индекс раскрывается следующим образом: В – изоляция жил из бумажных лент, пропитанная вязким или нестекающим составом; Б – свинцовая оболочка; б – наличие бронезащиты из двух стальных лент с антикоррозийным покрытием; Шнг(А) – защитный шланг (наружная оболочка) из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности с индексом «А» по нераспространению горения при групповой прокладке; цифра 5 указывает на количество токопроводящих жил; 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц.
Конструктивные элементы и материалы
Конструкция кабеля ВБбШнг(А) 5x… является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, безопасность и надежность.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 50-70 мм² и многопроволочными (секторными или круглыми) для больших сечений. В 5-жильном кабеле все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
- Фазная изоляция. Выполняется из бумажных кабельных лент, наложенных концентрически с определенным перекрытием. Бумага пропитывается вязким или нестекающим изоляционным составом (массой на основе минерального масла и канифоли). Качество пропитки критически важно для электрической прочности изоляции.
- Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и механической защиты фазной изоляции.
- Экран (опционально, для кабелей на 1 кВ может не применяться). В некоторых исполнениях поверх поясной изоляции может накладываться экран из электропроводящей бумаги или полупроводящего материала для отвода токов утечки и выравнивания поля.
- Заполнитель. Пространство между скрученными жилами заполняется жгутами из бумажных прядей или другим материалом для придания кабелю округлой формы и механической стабильности.
- Оболочка свинцовая (Б). Герметичная оболочка из свинцового сплава, наложенная поверх поясной изоляции или экрана. Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от нестекания пропиточного состава. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает гибкость.
- Подушка под броню. Наносится поверх свинцовой оболочки. Состоит из битумного состава и крепированной бумаги или ПЭТ лент. Предотвращает механическое повреждение свинцовой оболочки стальными лентами брони и обеспечивает коррозионную защиту брони.
- Броня (б). Выполняется из двух стальных оцинкованных или луженых лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
- Защитный шланг (Шнг(А)). Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Пластикат марки «нг(А)» соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 12176. Выполняет функции защиты брони от коррозии, механического воздействия и обеспечивает требуемые пожаробезопасные характеристики.
- Номинальное напряжение: 1000 В переменного тока частотой 50 Гц.
- Температурный режим: Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации составляет +80°C. Максимальная допустимая температура при коротком замыкании (в течение не более 5 сек) – +250°C. Прокладка и монтаж кабеля без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Минимальный радиус изгиба: При прокладке одножильных кабелей – не менее 25 наружных диаметров. Для многожильных кабелей – не менее 15 наружных диаметров. Это критически важный параметр для сохранения целостности свинцовой оболочки и бумажной изоляции.
- Испытательное напряжение: Кабель после изготовления подвергается испытанию повышенным напряжением 3 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 10 минут.
- Стойкость к распространению горения: Кабели с индексом «нг(А)» не распространяют горение при групповой прокладке по категории А, что подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Это позволяет прокладывать их пучками, в каналах, тоннелях и шахтах без ограничения по высоте.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.
- (при прокладке в земле)
- Для сечений до 16 мм² нулевая жила (N) и жила защитного заземления (PE) могут иметь меньшее сечение, чем фазные, в соответствии с требованиями ПУЭ.
- Тип изоляции: Бумажно-масляная (В) vs Сшитый полиэтилен (Пв). Кабель с СПЭ имеет более высокую допустимую температуру жилы (+90°C) и меньший вес и диаметр при равном сечении, но требует более тщательной подготовки концов при монтаже.
- Герметизация: Свинцовая оболочка у ВБбШнг обеспечивает абсолютную герметизацию, в то время как кабели с СПЭ используют продольную и поперечную герметизацию другими методами (металлизированные ленты, алюмополимерная лента).
- Традиции и стоимость: ВБбШнг – проверенная временем конструкция, часто имеющая преимущество в цене на крупные сечения, особенно в проектах реконструкции, где требуется стыковка с существующими сетями.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше или равен допустимому току для выбранного сечения с учетом поправочных коэффициентов на способ прокладки, температуру земли/воздуха и количество работающих рядом кабелей.
- По потере напряжения. Для сетей 0.4 кВ потеря напряжения от источника питания до самой удаленной точки не должна превышать, как правило, 5%.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверяется для распределительных сетей на стороне выше 1 кВ, но для ответственных потребителей 0.4 кВ также может быть актуальна).
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ и протяженных линий 0.4 кВ).
Основные технические и эксплуатационные характеристики
Кабель ВБбШнг(А) 5x… рассчитан на длительную эксплуатацию в широком диапазоне условий.
Области применения и способы прокладки
Кабель ВБбШнг(А) 5-жильный предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, в том числе во взрыво- и пожароопасных зонах (классов В-Iб, В-Iг, В-IIа по ПУЭ), а также в условиях агрессивных сред (за исключением участков с активным химическим воздействием на свинцовую оболочку). Его ключевое преимущество – сочетание высокой электрической надежности бумажно-масляной изоляции, герметичности свинцовой оболочки и механической прочности стальной брони. Он широко применяется для ввода питания на промышленные предприятия, в распределительных сетях 0,4/1 кВ, для питания мощных электроприемников, в схемах собственных нужд подстанций. Прокладка в земле требует наличия песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. При прокладке в воздухе (по эстакадам, по стенам зданий) необходимо учитывать дополнительную механическую нагрузку и УФ-излучение, которое выдерживает ПВХ шланг.
Сечения, масса и электрические параметры (типовые значения)
Ниже приведена таблица с основными параметрами для 5-жильных кабелей ВБбШнг(А) на 1 кВ с медными жилами. Значения являются справочными, точные данные необходимо уточнять в технической документации производителя.
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Допустимый длительный ток нагрузки, А | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 4×4 + 1×2.5 | 22-25 | 1300-1500 | 35-40 | 4.61 (для 4 мм²) |
| 5×6 | 25-28 | 1700-1900 | 45-50 | 3.08 |
| 5×10 | 30-33 | 2400-2700 | 65-70 | 1.83 |
| 5×16 | 35-38 | 3300-3700 | 90-95 | 1.15 |
| 5×25 | 40-44 | 4600-5100 | 120-130 | 0.727 |
| 5×35 | 45-49 | 5800-6400 | 150-160 | 0.524 |
| 5×50 | 50-55 | 7500-8200 | 180-190 | 0.387 |
| 5×70 | 55-60 | 9500-10500 | 225-235 | 0.268 |
| 5×95 | 60-66 | 12000-13500 | 270-285 | 0.193 |
| 5×120 | 65-72 | 14500-16000 | 315-330 | 0.153 |
Точные значения токовой нагрузки зависят от удельного сопротивления грунта, температуры окружающей среды, глубины прокладки и количества работающих рядом кабелей. Определяются по ПУЭ гл. 1.3.
Сравнение с аналогами и особенности монтажа
Основным аналогом ВБбШнг(А) является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, например, ПвБбШпнг(А). Ключевые отличия:
Особенности монтажа: Монтаж кабеля ВБбШнг(А) требует специальных навыков из-за наличия свинцовой оболочки. Резка и разделка выполняются с помощью специального инструмента. При разделке концевой муфты необходимо обеспечить ступенчатую разделку бумажных лент изоляции с последующей герметизацией для предотвращения подсоса влаги и стекания пропиточного состава. Обязательна проверка целостности свинцовой оболочки перед монтажом. Кабель должен быть надежно закреплен с учетом его значительной массы.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ВБбШнг(А) отличается от АВБбШв?
Принципиальные отличия три: материал жилы (В – медь, А – алюминий), материал наружного шланга (Шнг – ПВХ пониженной пожарной опасности, Шв – ПВХ обычный) и, как следствие, область применения. АВБбШв не имеет индекса «нг», поэтому его применение при групповой прокладке в помещениях, тоннелях ограничено требованиями ПУЭ к нераспространению горения. Кабель с алюминиевой жилой дешевле, но имеет больший диаметр и меньшую допустимую токовую нагрузку при равном сечении.
Можно ли прокладывать кабель ВБбШнг(А) в земле без дополнительной защиты?
Да, это один из основных способов прокладки данного кабеля. Броня из стальных лент и ПВХ шланг обеспечивают защиту от механических повреждений и коррозии. Однако ПУЭ и СП рекомендуют для дополнительной защиты от внешних воздействий и обозначения трассы укладывать кабель на песчаную подушку, присыпать песком и укрывать сигнальной лентой или кирпичом. В грунтах с высокой коррозионной активностью может потребоваться дополнительная защита (например, прокладка в асбоцементных или полимерных трубах).
Что означает индекс (А) в маркировке Шнг(А)?
Индекс (А) обозначает высшую категорию по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 12176 и ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель, испытанный по категории «А», не распространяет горение при прокладке пучком с суммарным энерговкладом от 7 до 156 кВт на метр длины. Это позволяет прокладывать его в любых количествах без ограничений по высоте (в стойках, этажерках), в отличие от кабелей с индексом «нг» без категории или с категориями B, C, D, для которых существуют ограничения.
Требуется ли для кабеля с бумажной изоляцией специальный монтаж концевых муфт?
Да, это обязательное и критически важное требование. Концевые муфты (КНЧ, КНЧп, КВБч и др.) для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией выполняют функцию герметизации конца кабеля для предотвращения подсоса влаги в поры бумажной изоляции и стекания пропиточного состава под действием градиента температуры. Технология монтажа включает ступенчатую разделку изоляции жил, установку изоляционных колпачков или наложение изоляционных материалов, и полную герметизацию внутреннего объема муфты компаундом или герметиком.
Как определить необходимое сечение кабеля ВБбШнг(А) 5x… для конкретного объекта?
Выбор сечения осуществляется в строгом соответствии с ПУЭ (Глава 1.3). Основные критерии:
Расчет должен выполнять квалифицированный проектировщик.
Каковы главные преимущества и недостатки кабеля ВБбШнг(А) по сравнению с современными аналогами на СПЭ?
Преимущества: Высокая надежность и долговечность (проверенная десятилетиями конструкция), устойчивость бумажно-масляной изоляции к локальным дефектам и перегрузкам, абсолютная герметичность свинцовой оболочки, часто более низкая стоимость на крупные сечения, лучшая ремонтопригодность при повреждении (возможность врезки свинцовой муфты).
Недостатки: Большая масса и радиус изгиба, более сложный и трудоемкий монтаж концевых муфт, необходимость контроля уровня и стекания пропиточного состава при вертикальной прокладке, горючесть бумажной изоляции (компенсируется негорючим шлангом и пропиткой), использование свинца (требования экологии).