Кабель ПвзБбШп 4х150
Кабель силовой ПвзБбШп 4х150: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвзБбШп 4х150 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с четырьмя алюминиевыми жилами сечением 150 мм² каждая, в броне из стальных оцинкованных лент и с защитным шлангом из полиэтилена. Данная марка является одной из наиболее востребованных в современных распределительных сетях среднего напряжения для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к агрессивным воздействиям.
Расшифровка маркировки ПвзБбШп 4х150
- П – Изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- з – Заполнение межжильного пространства. В данном контексте «з» указывает на наличие гидрофобного заполнителя в поясной изоляции для защиты от продольного распространения влаги.
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – Без подушки (отсутствие специальной подушки под броней, ее роль выполняет внешняя оболочка).
- Шп – Защитный шланг (наружная оболочка) из полиэтилена.
- 4х150 – Четыре токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 150 мм².
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание районных и городских подстанций, ответвления от магистральных линий.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, главных понизительных подстанций (ГПП), распределение энергии внутри крупных цехов.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, спортивные комплексы, больницы – везде, где требуется надежная подземная кабельная линия среднего напряжения.
- Добывающая промышленность: При условии отсутствия в трассе прокладки участков с повышенной взрывоопасностью.
- Кабельные линии в агрессивных средах: Благодаря оболочке из ПНД, кабель может прокладываться в грунтах с повышенной химической активностью, в солончаках, в районах с блуждающими токами.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Раскатка: Допускается раскатка с неподвижного барабана или с движущегося транспорта. Необходимо контролировать, чтобы не был превышен минимальный радиус изгиба.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная подушка (10 см). После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней (слой 20 см), затем укладывается сигнальная лента и траншея засыпается полностью. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ (свинцовые или эпоксидные для ААБл не подходят). Крайне важна качественная заделка и герметизация.
- Замеры перед включением: Обязательно проводятся высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока (как правило, 4-5U0) и измерение сопротивления изоляции.
Конструкция кабеля ПвзБбШп 4х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жилы секторной или сегментной формы (для компактности) изготовлены из алюминия (материал — Al). Класс жилы, как правило, 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа.
2. Экран на жиле (фазный экран)
Поверх каждой изолированной жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и старению.
4. Экран на изоляции (поясной экран)
Представляет собой медную или алюминиевую фольгу в виде ленты, либо экструдированный слой полупроводящего полиэтилена в сочетании с медными проволоками (дренажные проволоки). Обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы, отводит емкостные токи и является элементом системы защиты при коротком замыкании.
5. Поясная изоляция и заполнение
Экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется гидрофобным материалом (чаще всего – резиновой смесью на основе бутилкаучука) или жгутами из полимерных материалов. Это предотвращает проникновение и распространение влаги вдоль кабеля в случае повреждения наружных покровов.
6. Разделительный слой (под оболочку)
Поверх скрученных жил может накладываться обмотка из полимерной пленки или талька для предотвращения прилипания оболочки к экрану.
7. Внутренняя оболочка из ПВХ
Выполняет функцию защиты поясной изоляции от коррозии, механических повреждений, а также служит основой для наложения брони. ПВХ-пластикат обладает достаточной прочностью и стойкостью к сдавливанию.
8. Броня
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основное назначение – защита от механических воздействий (сдавливание, удары, грызуны) при прокладке в земле и в кабельных сооружениях.
9. Наружный защитный шланг из полиэтилена (Шп)
Внешняя оболочка из полиэтилена низкого давления (ПНД). Обеспечивает превосходную защиту от влаги, стойкость к агрессивным почвам (кислотным, щелочным), к блуждающим токам, к воздействию грибков и плесени. Обозначение «Шп» подразумевает, что этот шланг накладывается поверх брони.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Емкость, мкФ/км | Приблизительно 0,3-0,35 | Зависит от конструкции экрана |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.1 | При частоте 50 Гц |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании | Высокая, благодаря СПЭ-изоляции |
| Гарантийный срок эксплуатации | Не менее 5 лет с даты ввода в эксплуатацию |
| Срок службы | 30 лет и более |
Допустимые длительные токовые нагрузки
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для кабеля на 10 кВ.
| Способ прокладки | Одна кабельная линия | Примечания (глубина, расстояние и т.д.) |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | ~320 А | Глубина 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~350 А | Температура воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации |
| В кабельном канале (блоке) | ~290 А | Учитывается ухудшение теплоотвода |
Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ (Глава 1.3) с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей вплотную, тепловое сопротивление грунта).
Область применения кабеля ПвзБбШп 4х150
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:
Способы прокладки: В земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, в помещениях. Запрещена прокладка по воздуху на тросах (не предназначен для растягивающих нагрузок).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
ПвзБбШп является прямым аналогом более старой, но до сих пор применяемой марки ААБл. Сравнительный анализ ключевых отличий:
| Параметр | ПвзБбШп | ААБл (на 10 кВ) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Пропитанная бумажная изоляция |
| Макс. рабочая температура жилы | +90°C | +70°C (для линий с вязкой пропиткой) |
| Допустимый нагрев при КЗ | +250°C | +200°C |
| Стойкость к увлажнению | Высокая (нет риска «маслоголодания») | Требует герметичных концевых муфт, риск увлажнения |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C без подогрева | Требует подогрева уже при 0°C |
| Радиус изгиба | 15D | 25D и более |
| Вес и габариты | Меньше при равном сечении и напряжении | Больше |
Вывод: Кабель с изоляцией из СПЭ (ПвзБбШп) обладает неоспоримыми эксплуатационными преимуществами: более высокая пропускная способность, стойкость к внешним воздействиям, удобство монтажа и меньшие эксплуатационные риски. Он практически полностью вытеснил бумажную изоляцию в новых проектах.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвзБбШп от ПвБбШп?
Буква «з» в маркировке ПвзБбШп указывает на наличие заполнения (гидрофобного материала) в поясной изоляции между скрученными жилами. В марке ПвБбШп такого заполнения может не быть, либо оно выполнено в виде жгутов. Наличие заполнения «з» повышает стойкость кабеля к продольному распространению влаги при повреждении оболочки, что является важным преимуществом для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
Можно ли использовать кабель ПвзБбШп для прокладки в воде?
Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Его наружная полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге, но конструкция не является герметизированной для длительного рабочего давления водяного столба. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели в свинцовой оболочке (например, ПвП) или с усиленной гидрозащитой.
Какой максимальный ток можно пропускать через ПвзБбШп 4х150?
Максимальный длительно допустимый ток зависит не от самого кабеля, а от условий его прокладки. Как видно из таблиц выше, для одной линии, проложенной в земле (стандартные условия), это примерно 320 А. Однако при прокладке нескольких кабелей вплотную в одной траншее, в сухом грунте с высоким тепловым сопротивлением или при высокой температуре окружающей среды допустимый ток может быть снижен на 10-30%. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ.
Что означает цветовая маркировка жил?
Согласно ГОСТ 31996-2012, изолированные жилы кабелей на напряжение 6 кВ и выше могут иметь отличительную маркировку либо цифровую (1, 2, 3, 0), либо цветовую. Чаще всего используется цифровая маркировка, нанесенная на изоляцию. Нулевая жила (если она есть в конструкции, но в 4х150 она, как правило, является четвертой фазой) может иметь уменьшенное сечение, но в данном кабеле все четыре жилы равноправны и имеют сечение 150 мм².
Как правильно выбрать между кабелем на 6/10 кВ и 8,7/15 кВ?
Выбор класса напряжения кабеля определяется режимом работы сети. В большинстве распределительных сетей России используется номинальное междуфазное напряжение 10 кВ. Для таких сетей применяется кабель с классом напряжения 6/10 кВ или 8,7/15 кВ. Класс 8,7/15 кВ является более надежным для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (при замыкании на землю) напряжение на неповрежденных фазах может возрастать до линейного. Поэтому в современных проектах для сетей 10 кВ чаще закладывается кабель на 8,7/15 кВ как обеспечивающий больший запас по электрической прочности.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями связи?
Да, требуется. При параллельной прокладке силовых кабелей напряжением выше 1000 В с кабелями связи должны соблюдаться нормы по электромагнитной совместимости. Как правило, между ними обеспечивается расстояние не менее 0.5 м, а на всем протяжении в траншее устанавливается несгораемая разделительная перегородка (например, из кирпича или бетонных плит). Более точные требования изложены в ПУЭ и ведомственных нормативных документах.
Заключение
Кабель ПвзБбШп 4х150 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитном шланге из ПНД, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и устойчивость к сложным условиям прокладки. Правильный выбор данной марки кабеля, грамотный монтаж с применением соответствующих аксессуаров (муфт) и соблюдение правил эксплуатации являются залогом создания безопасной и бесперебойной системы электроснабжения на протяжении десятилетий.