Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 3-х жильный 1 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в условиях холодного климата. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: В – изоляция жил из сшитого полиэтилена (влагозащищенное исполнение), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката, нг(А) – нераспространяющий горение по категории А (наивысшая пожарная безопасность при групповой прокладке), ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С). Номинальное напряжение – 1000 В частоты 50 Гц.

Конструкция кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, обозначение в ГОСТ – «М»). Жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) для сечений до 50 мм² включительно или многопроволочной (класс 2) для больших сечений и повышенной гибкости. Форма жилы – круглая. Для кабелей на 1 кВ все три жилы выполняются одинакового сечения (основная или нулевая, если используется как таковая).
• Фазная изоляция. На каждой жиле накладывается изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ или XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°С) и стойкостью к тепловому старению.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из СПЭ или из специальной электроизоляционной ленты. Она служит для придания общей формы и дополнительной электрической прочности.
• Экран по жилам. В кабелях на напряжение 1 кВ и выше с изоляцией из СПЭ обязательным элементом является экран. Он выполняется в виде токопроводящего слоя (полупроводящий сшитый полиэтилен или электропроводящая лента) поверх изолированных жил, поверх которого накладывается медная лента или оплетка из медных проволок. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жил, защищает от внешних электромагнитных помех и обеспечивает безопасность при повреждении изоляции, отводя токи утечки.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
• Защитный шланг (наружная оболочка). Наружный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ пластикат нг). Обозначение «ХЛ» указывает на использование морозостойкого пластиката, сохраняющего эластичность и не растрескивающегося при низких температурах (до -60°С). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли и обеспечивает нераспространение горения.

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

• Номинальное напряжение: 0.66/1 кВ (между жилой и землей/между жилами).
• Диапазон рабочих температур: от -60°С до +50°С (окружающей среды). Допустимый нагрев жилы при длительной эксплуатации: +90°С. Максимально допустимая температура при коротком замыкании (до 5 сек): +250°С.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров для одножильных кабелей и 15 наружных диаметров для многожильных. Это критически важный параметр, нарушение которого ведет к повреждению изоляции и экрана.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Пожарная безопасность: Соответствует требованиям нераспространения горения при одиночной и групповой прокладке по категории «А» (наиболее строгие требования). Оболочка из ПВХ пластиката нг при удалении источника огня затухает.
• Способы прокладки: В земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам, в помещениях, в условиях повышенной влажности. Запрещена прокладка в блоках, заполненных кабельным желе или аналогичными составами, из-за возможности миграции пластификаторов и нарушения свойств оболочки. Прокладка по воздуху возможна, но требует учета ветровых и ледовых нагрузок, часто требует дополнительного несущего троса.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильного (с медными жилами) при прокладке в земле (траншее)

Примечание: Данные приведены для условий: температура земли +15°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт. При других условиях необходимы поправочные коэффициенты.

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки, А
3×4	16.0	550	45
3×10	20.5	800	75
3×16	23.0	1050	100
3×25	26.5	1400	135
3×35	29.5	1750	165
3×50	33.5	2300	200
3×70	37.5	3000	245
3×95	42.0	3900	295
3×120	46.0	4700	340
3×150	50.0	5700	390

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ:

• Высокая термостойкость: Допустимая температура жилы +90°С против +70°С у кабелей с ПВХ или бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же нагрузке.
• Стойкость к влаге: Изоляция из СПЭ негигроскопична, что исключает необходимость герметизации концов при монтаже и хранении, в отличие от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
• Холодостойкость: Исполнение «ХЛ» позволяет производить монтаж при температурах до -15°С и эксплуатировать при -60°С, что недоступно для стандартных кабелей.
• Механическая защита: Наличие стальной брони обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям.
• Пожарная безопасность: Соответствие высшей категории «нг(А)» делает его предпочтительным для групповой прокладки в многочисленных кабельных трассах.
• Долгий срок службы.

Недостатки и ограничения:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ (например, ВВГ) и с бумажной изоляцией (например, АСБ).
• Большой вес и радиус изгиба: Из-за брони и многослойной конструкции кабель тяжел и менее гибок, что усложняет монтаж в стесненных условиях.
• Требовательность к монтажу: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба. При разделке требуется аккуратность, чтобы не повредить экран.
• Необходимость специальной арматуры: Для концевых и соединительных муфт требуется специализированная арматура для кабелей с изоляцией из СПЭ.

Области применения

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ находит применение в ответственных проектах, где требуются надежность и долговечность в сложных условиях:

• Магистральные и распределительные линии в районах Крайнего Севера, Сибири и других регионах с холодным климатом.
• Питание мощных потребителей промышленных предприятий (насосные станции, компрессорные, вентиляционные установки).
• Кабельные линии в подземных переходах, туннелях, коллекторах.
• Объекты нефтегазовой и горнодобывающей промышленности в суровых климатических условиях.
• Вводы в здания и сооружения, где требуется защита от механических повреждений.
• Резервные и аварийные линии питания, где важна бесперебойная работа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ВБШвнг(А)-ХЛ отличается от кабеля ВБШвнг(А)?

Единственное, но критически важное отличие – в материале наружной оболочки. В кабеле ВБШвнг(А)-ХЛ используется морозостойкий поливинилхлоридный пластикат (ПВХ-ХЛ), который сохраняет эластичность при экстремально низких температурах (до -60°С). В стандартном ВБШвнг(А) применяется обычный ПВХ пластикат, который при температурах ниже -15°С дубеет и может растрескаться при изгибе или ударе. Для монтажа и эксплуатации в холодном климате обязательно использовать исполнение «ХЛ».

Можно ли использовать этот кабель для прокладки в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений кабеля. Броня из стальных оцинкованных лент предназначена для защиты от механических повреждений в грунте (давление камней, случайные раскопки). Однако при прокладке в агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, щелочей, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленового шланга поверх оболочки или прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах. Также обязательна подсыпка и засыпка песком/мягким грунтом без камней.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Первый критерий является основным. Необходимо рассчитать максимальный рабочий ток линии, затем по таблицам ПУЭ (Глава 1.3) или техническим каталогам производителя, применяя поправочные коэффициенты на способ прокладки, температуру окружающей среды и количество работающих кабелей вплотную, выбрать ближайшее большее сечение. После этого выполняется проверка на потерю напряжения. Для ответственных линий также выполняется расчет на термическую стойкость при коротком замыкании.

Требуется ли заземление брони и экрана кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ?

Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ). Броня и медный экран (если он есть) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое изоляции) и для нормальной работы защитной автоматики. При повреждении изоляции ток утечки через заземленный экран/броню вызовет срабатывание устройств защитного отключения (УЗО, дифавтоматов) или плавление предохранителей.

Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ?

Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1 кВ применяются специальные муфты: соединительные и концевые. Для бронированных кабелей используются муфты в металлических корпусах (чугунных, алюминиевых, латунных) или термоусаживаемые муфты с механической защитой. Внутри муфты обеспечивается электрический контакт жил, восстановление экрана, изоляция и заземление брони. Крайне важно использовать комплекты муфт, сертифицированные для работы с изоляцией из СПЭ, и соблюдать технологию монтажа, предписанную производителем муфт.

В чем принципиальная разница между кабелями с изоляцией из СПЭ (ВБШвнг) и с бумажной пропитанной изоляцией (АСБл, СБл)?

Разница фундаментальна. Бумажная изоляция, пропитанная маслоканифольным составом, гигроскопична, требует абсолютной герметизации оболочки и концевых муфт, имеет меньшую допустимую температуру нагрева жилы (+70-80°С). Кабели с бумажной изоляцией дешевле, но их монтаж сложнее из-за необходимости герметизации. Кабели с изоляцией из СПЭ не боятся влаги, допускают большие токовые нагрузки и температуры, имеют больший срок службы, но дороже. В современных проектах, особенно в условиях возможного подтопления или высокой влажности, предпочтение отдается кабелям с изоляцией из СПЭ.

Заключение

Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 3х жильный на 1 кВ представляет собой современное, надежное и универсальное решение для создания силовых линий в условиях, предъявляющих повышенные требования к механической прочности, пожарной безопасности и, что наиболее важно, стойкости к низким температурам. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и морозостойкой оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в самых суровых климатических зонах и на ответственных объектах промышленной и городской инфраструктуры. Правильный выбор сечения, соблюдение правил монтажа, заземления и применения соответствующей кабельной арматуры являются залогом реализации всего технического потенциала данного кабеля на протяжении всего его срока службы.