Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50: полный технический анализ и сфера применения
Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с пониженной пожарной опасностью и исполнением для холодного климата. Данная марка предназначена для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и безопасность при эксплуатации в сложных условиях.
Расшифровка маркировки ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50
- В – Изоляция из сшитого полиэтилена (вторичная, по классификации ГОСТ).
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шв – Защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – Оболочка с пониженной пожарной опасностью, не распространяющая горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая требовательность по нераспространению горения).
- ХЛ – Климатическое исполнение для холодного климата, обеспечивающее сохранение эластичности при температурах до -60°С.
- 4х50 – Четыре токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая.
- Материал: Медь, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Количество и сечение: 4 жилы, номинальным сечением 50 мм².
- Форма: Жилы могут быть круглой или секторной (сегментной) формы для уменьшения общего диаметра кабеля.
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
- Назначение: Обеспечивает высокие диэлектрические свойства, термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°С), устойчивость к тепловым ударам и влаге.
- Цветовая маркировка: Изоляция жил имеет отличительную расцветку (белая, желто-зеленая – для заземления, двухцветная) или нанесение цифровой маркировки.
- Состав: Полупроводящий слой в виде ленты или экструдированного слоя в сочетании с медными проволоками (сечением не менее 25 мм²) и/или медной лентой, наложенной спирально.
- Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг изолированных жил, отвод емкостных токов и обеспечение безопасности при повреждении.
- Конструкция: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием.
- Назначение: Защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов), а также от электромагнитных воздействий.
- Материал: Поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (ПВХ нг).
- Особенности исполнения ХЛ: Пластикат сохраняет эластичность при экстремально низких температурах, не растрескивается.
- Цвет: Как правило, черный.
- Распределительные сети 6-20 кВ: Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), по мостам и в промышленных зданиях в качестве магистральных и распределительных линий.
- Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: Атомные и тепловые электростанции, метрополитен, подземные сооружения, многофункциональные комплексы, где требуется прокладка пучками (групповая).
- Регионы с холодным и умеренным климатом: Благодаря исполнению ХЛ, кабель рекомендован для использования в северных районах, где температура окружающей среды может опускаться ниже -40°C.
- Объекты с риском механических повреждений: Наличие стальной брони позволяет прокладывать кабель в земле (в траншеях) без дополнительных защитных труб, за исключением мест с высокой коррозионной активностью или риском блуждающих токов.
- Промышленные предприятия: Для питания мощного оборудования, распределения энергии по цехам.
- Прокладка в земле: Допускается в грунтах всех категорий, кроме подверженных сильной коррозии и блуждающим токам. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0.7 м.
- Прокладка в воздухе: Возможна по конструкциям, стенам зданий, с защитой от прямых солнечных лучей при необходимости. Броня требует заземления с двух сторон.
- Прокладка в помещениях, туннелях: Является основным способом благодаря свойствам нг(А). Допускается плотная групповая прокладка.
- Заземление: Подлежат заземлению медные экраны и стальная броня. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
- Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C требуется предварительный прогрев кабеля в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов (током).
- Концевые разделки: Требуется установка концевых муфт (КНБт, STRIK и др.), соответствующих классу напряжения и типу изоляции кабеля, для обеспечения герметичности и снятия электрического напряжения с экранов.
- Сброса емкостных токов и обеспечения симметрии электрического поля.
- Защиты персонала от поражения током при повреждении изоляции.
- Правильной работы релейной защиты (дифзащиты) при КЗ на землю.
- В земле (однокабельно, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт): Iдоп ≈ 180-190 А.
- В воздухе (однокабельно, температура воздуха +25°C): Iдоп ≈ 170-180 А.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Фазная изоляция
3. Поясная изоляция
Экструдированный слой из того же материала или совместимого полимера, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле и обеспечивает круглую форму сердечника.
4. Экран по изоляции
5. Разделительный слой
Бронепокров или поясная обмотка из полимерных лент или крепированной бумаги, накладываемый под броню для предотвращения повреждения внутренних элементов стальными лентами.
6. Броня
7. Наружная оболочка
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8.7/10, 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C | |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность не более 5 сек. |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп) | ~170-180 А | Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 30 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей с броней) |
| Диапазон рабочих температур | От -60°C до +50°C (благодаря исполнению ХЛ) |
| Монтаж без предварительного подогрева | Допускается при температуре не ниже -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Категория А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. При групповой прокладке горение не распространяется. |
| Дымовыделение и газовыделение | Пониженное, благодаря оболочке из ПВХ нг |
Области применения кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 имеет ряд аналогов, выбор между которыми зависит от условий проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Когда выбирать аналог |
|---|---|---|
| ПвБШвнг(А)-ХЛ 4х50 | Изоляция из сшитого полиэтилена (первичная маркировка «Пв»). Фактически, полный аналог по современным стандартам. | При указании в проекте маркировки по новым ГОСТ (с «Пв»). |
| АВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 | Алюминиевые токопроводящие жилы. Дешевле, легче, но большее сечение для той же токовой нагрузки. | При ограниченном бюджете и отсутствии ограничений по сечению. |
| ВБШв 4х50 | Отсутствие индексов «нг(А)» и «ХЛ». Обычная ПВХ оболочка, не гарантируется нераспространение горения при групповой прокладке и работа при -60°C. | Для одиночной прокладки в регионах с умеренным климатом (до -40°C). |
| ПвПБбпнг(А)-ХЛ 4х50 | Броня из оцинкованных проволок (индекс «П»). Более высокая стойкость к растягивающим нагрузкам. | Для прокладки на вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот, в грунтах с риском просадок. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями ВБШвнг(А) и ПвБШвнг(А)?
Разница в исторически сложившейся маркировке изоляции из сшитого полиэтилена. «В» обозначало «изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена» в устаревших ТУ. «Пв» – современное обозначение по ГОСТ 31996-2012 для изоляции из сшитого полиэтилена. По своим техническим и эксплуатационным характеристикам кабели идентичны. Выбор зависит от требований проекта: если указана марка «ПвБШвнг(А)», необходимо применять ее.
2. Можно ли прокладывать кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 в земле без защитных труб?
Да, можно. Наличие брони из стальных оцинкованных лент предназначено specifically для защиты от механических повреждений при прокладке в траншеях. Однако, в местах с повышенной коррозионной опасностью (кислые/щелочные грунты, свалки, территории химических производств) или в присутствии блуждающих токов (вблизи рельсового транспорта) рекомендуется использовать дополнительную защиту в виде труб из ПНД, асбоцемента или коррозионно-стойких кабелей с дополниным защитным шлангом (например, ВБШвнг(А)-П).
3. Как правильно заземлить броню и экраны этого кабеля?
Медные экраны (проволоки/лента) и стальные бронеленты должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Это делается через специальные концевые муфты, в которых предусмотрены выводы для соединения экранов и брони. Заземление необходимо для:
Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать требованиям ПУЭ.
4. Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Это самая строгая категория испытаний: горение не должно распространяться на длину более 2.5 метров при испытании пучком кабелей общей мощностью 7 кВт на 1 метр (для силовых кабелей на напряжение до 35 кВ). Это критически важно для прокладки в кабельных этажах, тоннелях, шахтах, где находится большое количество кабелей. Использование кабеля без индекса «нг(А)» или с более низкой категорией (нг-B, ng-C, ng-D) при групповой прокладке запрещено современными нормами пожарной безопасности.
5. Каков реальный длительно допустимый ток нагрузки для этого кабеля?
Токовая нагрузка (Iдоп) не является абсолютной величиной и зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей, глубины заложения в земле, теплопроводности грунта. Для кабеля 4х50 мм² с медными жилами при прокладке:
Для точного расчета в конкретных условиях необходимо руководствоваться методиками, изложенными в ГОСТ Р 52796-2007 (Правила расчета допустимых токов кабелей).
6. Обязательно ли использовать концевые муфты, и какие именно?
Да, использование концевых муфт для кабелей на 6-20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена является обязательным. Муфта выполняет несколько функций: обеспечивает электрическую изоляцию и герметизацию конца кабеля, позволяет разделить и заземлить экраны, предоставляет удобный вывод для подключения к шинам распределительного устройства или трансформатора. Для кабеля ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 применяются муфты наружной (КНБт) или внутренней (КВБт) установки, соответствующие классу напряжения 10 или 20 кВ. Выбор между холодной (заливной) или термоусаживаемой муфтой зависит от условий монтажа и предпочтений монтажной организации.
Заключение
Кабель ВБШвнг(А)-ХЛ 4х50 является современным, надежным и универсальным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты, пожарной безопасности и стойкости к низким температурам. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и специальных материалов оболочки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор, монтаж с соблюдением требований к радиусам изгиба, заземлению и применению муфт, а также учет условий окружающей среды являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего периода эксплуатации.