Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ

Кабель марки ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности в условиях повышенных механических нагрузок и сложных климатических факторов, включая холодный климат (ХЛ). Данный кабель является ключевым элементом в системах распределения электроэнергии от 3 до 6 кВ включительно.

Расшифровка маркировки кабеля ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х6 кВ

• В – Изоляция жилы из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (XLPE).
• Э – Экран по изоляции жилы (полупроводящий).

Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.

• б – Без подушки под броней (отсутствие дополнительной подушки из битума, пластиката или ПВХ, что характерно для современных конструкций).
• Шв – Шланг внешний из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(А) – Оболочка с пониженной горючестью, обеспечивающая нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования по нераспространению горения).
• ХЛ – Исполнение для холодного лимата, гарантирующее сохранение эластичности материалов при низких температурах (до -60°С при монтаже и до -70°С в эксплуатации).
• 1х – Одна токопроводящая жила.
• 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 Вольт.

Конструкция кабеля (слои, материалы, назначение)

Конструкция кабеля ВЭБбШвнг(А)-ХЛ является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 16 мм² включительно жила может быть однопроволочной (монолитной), для сечений 25 мм² и более – многопроволочной (скрученной из отдельных проволок). Медь обеспечивает лучшую проводимость, механическую прочность и стойкость к коррозии, алюминий – меньший вес и стоимость. Класс гибкости, как правило, 1 или 2.

2. Экранированная изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)

Это основной изолирующий слой. Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой превращает термопластичный материал в термореактивный. Это кардинально повышает его эксплуатационные характеристики:

• Температурный режим: Длительно допустимая температура жилы +90°С. Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек) +250°С.
• Повышенная стойкость к тепловому старению и деформациям.
• Высокие диэлектрические свойства.

Изоляция наносится экструзионным способом, что обеспечивает ее однородность и отсутствие воздушных включений.

3. Экран по изоляции (полупроводящий)

Представляет собой слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или экструдированную полупроводящую ленту. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроразрядов (частичных разрядов) на границе раздела жила/изоляция.

4. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих материалов (ленты или экструзии). Служит для выравнивания электрического поля по окружности кабеля и является частью экранирующей системы.

5. Экран (металлическая оплетка или повив)

Изготавливается из медных проволок малого сечения, наложенных повивом, или в виде медной ленты. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Использование в качестве заземляющего проводника.

6. Разделительный слой

Выполняется из полимерной пленки или ленты. Предотвращает непосредственный контакт металлического экрана с броней, выполняя роль дополнительной изоляции и защиты от коррозии.

7. Броня из двух стальных оцинкованных лент

Две ленты накладываются с перекрытием, обеспечивая механическую защиту от:

• Растягивающих усилий.
• Сдавливающих нагрузок.
• Ударов, грызунов, случайных повреждений при монтаже и эксплуатации.

Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

8. Наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести (ПвПШнг(А)-ХЛ)

Внешний защитный слой, выполняющий несколько функций:

• Защита брони от коррозии.
• Механическая и химическая защита всей конструкции.
• Обеспечение нераспространения горения при групповой прокладке (категория «нг(А)»).
• Стойкость к низким температурам (исполнение ХЛ).

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 15 кВ в течение 10 минут после прокладки.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°С.

Механические и климатические параметры

• Диапазон температур эксплуатации: от -60°С до +50°С (для ХЛ).
• Допустимая температура жилы: Длительно +90°С, в режиме перегрузки +130°С, при КЗ +250°С.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей в небронированном исполнении. Для бронированных кабелей требования строже и уточняются по ГОСТ/ТУ.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения

Кабель ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 6 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях.
• Создание распределительных сетей 6 кВ на территории заводов, нефтехимических комбинатов, горнодобывающих предприятий.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), производственных помещениях, в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих нагрузок и риска механических повреждений.
• Применение в регионах с холодным и умеренным климатом, в том числе на Крайнем Севере.

Важное замечание: Для одножильных кабелей в броне при прокладке в магнитопроводящих средах (стальные трубы, лотки) или при большой длине линии необходимо учитывать возникновение вихревых токов в броне, что приводит к дополнительным потерям и нагреву. Требуется специальный расчет и, возможно, применение специальных мер (перекладка фаз, использование немагнитной брони).

Таблица 1. Примерные данные по сечению, диаметру и массе (на основе типовых ТУ)

Примечание: Фактические значения зависят от производителя и должны быть взяты из его каталога.

Сечение жилы, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Длительно допустимый ток при прокладке в земле (1 кабель в траншее), А*
50	35-40	2500-3000	215-230
95	42-47	3500-4000	310-330
150	48-53	4800-5500	390-415
240	55-62	6500-7500	510-540

• Точные значения токовой нагрузки определяются по ПУЭ 7-го изд., гл. 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.).

Преимущества и недостатки кабеля ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х6 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен устойчив к тепловому старению, влаге, обладает высокой диэлектрической прочностью.
• Пожарная безопасность: Оболочка «нг(А)» предотвращает распространение горения при групповой прокладке.
• Механическая прочность: Стальная броня надежно защищает от внешних повреждений.
• Холодостойкость (ХЛ): Возможность монтажа и эксплуатации при экстремально низких температурах.
• Длительный срок службы.

Недостатки и ограничения:

• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями.
• Сложность монтажа: Требует специального инструмента для разделки и заделки концов, учета больших радиусов изгиба.
• Потери в броне у одножильных кабелей: Необходимость специальных мер при прокладке для компенсации вихревых токов.
• Относительно высокая стоимость.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка должна производиться при температуре не ниже -15°С (для исполнения ХЛ -25°С или -60°С, в зависимости от марки пластиката) без предварительного подогрева.
• При прокладке в траншеях необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом/сигнальной лентой.
• Концы кабеля должны быть герметизированы специальными муфтами или концевыми заделками для предотвращения попадания влаги.
• Обязательно заземление металлического экрана и брони с двух сторон кабельной линии.
• Запрещена прокладка с натяжением, создающим механические напряжения в жиле и изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ВЭБбШвнг(А) отличается от АВБбШв?

Это кабели принципиально разных поколений. АВБбШв имеет изоляцию из пропитанной бумаги и требует постоянного контроля уровня пропитки и ограничения по перепаду высот при прокладке. ВЭБбШвнг(А) имеет сухую полимерную изоляцию из XLPE, что делает его необслуживаемым, позволяет прокладывать на любых трассах, включая вертикальные, и обеспечивает более высокие температурные и электрические характеристики.

Почему для одножильного кабеля 6 кВ важна маркировка «Э» (экран)?

Напряжение 6 кВ относится к среднему классу. Электрическое поле вокруг одножильного проводника без экрана является несимметричным и резко неоднородным. Экран (полупроводящей слой + металлическая оплетка) выравнивает электрическое поле, сводя к минимуму опасность возникновения частичных разрядов внутри изоляции, которые являются основной причиной ее старения и пробоя.

Что означает категория «нг(А)» и где она обязательна?

Категория «нг(А)» означает, что при групповой прокладке в пучке кабель не распространяет горение, и величина тепловыделения при горении не приводит к повреждению соседних кабелей. Это наивысший уровень пожарной безопасности по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Обязательна к применению в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на объектах энергетики, в метро, в кабельных сооружениях с большим скоплением кабелей.

Можно ли прокладывать кабель ВЭБбШвнг(А)-ХЛ в земле?

Да, это одно из основных назначений бронированного кабеля. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ: глубина прокладки не менее 0,7 м, подсыпка и засыпка песком, защита сверху кирпичом или плитами. При высокой коррозионной активности грунта или наличии блуждающих токов может потребоваться дополнительная защита (прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах).

Как правильно выбрать сечение жилы?

Выбор сечения производится по двум основным критериям:

1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву): Расчетный ток линии должен быть меньше или равен допустимому току для данного сечения, способа и условий прокладки (данные из ПУЭ, таблиц производителя).
2. По потере напряжения: Особенно важно для длинных линий. Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать значений, установленных нормами (обычно 5% для силовых нагрузок).

Окончательный выбор должен быть сделан на основе проекта, выполненного квалифицированными инженерами.

Требуется ли дополнительная защита от коррозии для брони?

Оцинкованные стальные ленты уже имеют защитное покрытие. Однако при прокладке в агрессивных средах (солончаки, болота, территории химических производств) рекомендуется дополнительная защита в виде наружного покрова из ПВХ-шланга (что уже есть в конструкции кабеля ВЭБбШв) или прокладка в полимерных трубах.

Заключение

Кабель ВЭБбШвнг(А)-ХЛ 1х жильный на 6 кВ представляет собой высокотехнологичное, надежное и безопасное решение для создания силовых сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты и стойкости к сложным климатическим факторам. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает долгий срок службы и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также учет специфики применения одножильных бронированных кабелей являются залогом бесперебойной и долговечной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.