Кабель силовой ПвБбШв 1 кВ 120 мм²: полный технический анализ и сфера применения
Кабель ПвБбШв 1 кВ 120 мм² является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенным для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации. Расшифровка маркировки четко определяет его компоненты: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (ленты накладываются непосредственно на поясную изоляцию), Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный (поверх брони).
Конструкция кабеля ПвБбШв 1х120, 3х120, 4х120, 5х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки (как правило, по классу 1 или 2 по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к электрохимической коррозии. Жила может быть однопроволочной (для сечений до 185 мм² включительно, в т.ч. 120 мм²) или многопроволочной, что зависит от конкретного ТУ производителя.
- Фазная изоляция: На каждую токопроводящую жилу методом экструзии наносится изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, кардинально отличается от обычного ПЭ: он сохраняет гибкость при низких температурах и, что критически важно, не течет при высоких (до +90°C длительно). Это повышает токовую нагрузку и стойкость к коротким замыканиям.
- Поясная изоляция: Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник с заполнением промежутков, накладывается поясная изоляция. Обычно это обмотка из ПЭТ-ленты или экструдированный слой. Она формирует круглую форму кабеля и служит демпферным слоем перед броней.
- Броня: Накладывается непосредственно на поясную изоляцию (индекс «б»). Состоит из двух стальных оцинкованных лент, навиваемых в перекрытие. Первая лента накладывается по спирали, вторая – с перекрытием витков первой. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
- Защитный шланг (наружная оболочка): Поверх брони экструдируется оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она защищает стальные ленты от коррозии, обеспечивает дополнительную изоляцию и стойкость к агрессивным средам (влага, щелочи, кислоты). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ монтажа для данного кабеля. Броня эффективно защищает от давления грунта, раскопок и грызунов. ПВХ-шланг предохраняет броню от почвенной коррозии. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой сигнальной лентой или плитами.
- Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, по эстакадам: Кабель может монтироваться в промышленных зонах, на территории предприятий, в подстанциях. Броня защищает от возможных падений предметов, вибрации.
- Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионной активностью: Может использоваться в цехах химических производств, насосных станциях, очистных сооружениях, где присутствуют пары кислот, щелочей, высокая влажность.
- Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных кабельной массой, а также в условиях растягивающих нагрузок. Не рекомендуется для вертикальных трасс с большим перепадом высот без специальных креплений из-за собственного веса.
- ПвБбШв vs ВБбШв: Основное отличие – материал изоляции. У ВБбШв изоляция жил из ПВХ пластиката. ПвБбШв (XLPE) имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую стойкость к току КЗ, меньшие диэлектрические потери. Это позволяет при том же сечении пропускать больший ток или использовать меньшее сечение для той же мощности. Кабель с изоляцией XLPE более стоек к тепловому старению.
- ПвБбШв vs АВБбШв: Различие в материале жилы. АВБбШв имеет алюминиевую жилу. Медный кабель ПвБбШв при равном сечении имеет меньший вес, большую гибкость, меньшее электрическое сопротивление, что дает выигрыш в токовой нагрузке и снижении потерь электроэнергии. Однако алюминиевый аналог значительно дешевле.
- ПвБбШв vs ПвБШв: Буква «б» в маркировке ПвБбШв означает «без подушки». В кабеле ПвБШв под броней присутствует дополнительная подушка (обычно из битумизированных или крепированных бумажных лент, либо из ПЭТ-лент). Подушка служит для более равномерного распределения давления от брони на поясную изоляцию и дополнительной защиты от коррозии (битум). ПвБбШв имеет более простую и, как правило, более дешевую конструкцию, достаточную для большинства стандартных условий.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 10 наружных диаметров кабеля при прокладке. Пренебрежение этим правилом может привести к повреждению изоляции и брони.
- Раскрой и разделка: При разделке конца кабеля необходимо аккуратно снять наружную оболочку и броню, не повредив поясную изоляцию. Бронеленты должны быть заземлены. Для этого их обрезают на разную длину, отгибают, скручивают и присоединяют к контуру заземления через наконечник.
- Заземление брони: Является обязательным требованием ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Броня должна быть заземлена с двух сторон кабельной линии для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при КЗ.
- Учет теплового расширения: При прокладке в воздухе на больших прямых участках необходимо предусмотреть компенсационные петли или трассировку с возможностью свободного перемещения кабеля, так как при нагрузке медь и изоляция расширяются.
- Маркировка: На трассе и в конце кабеля должны быть установлены бирки с указанием марки, сечения, напряжения, номера линии и пунктов назначения.
- Преимущества: Выше пропускная способность (на 20-30% при том же сечении), меньшее электрическое сопротивление (меньшие потери энергии), высокая стойкость к коррозии и многократным изгибам, больший срок службы.
- Недостатки: Значительно более высокая стоимость.
- Длительно допустимый ток: ~300 А (в земле).
- Расчетная мощность: P = √3 U I cosφ ≈ 1.73 0.38 кВ 300 А 0.95 ≈ 187 кВт.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 или иными актуальными ТУ производителей, разработанными на основе ГОСТ 31996-2012.
Таблица 1. Электрические параметры кабеля ПвБбШв 1 кВ 120 мм²
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Максимально допустимая длительная температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 10 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 10 МОм·км |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений от 70 мм²) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ПвБбШв 120 мм² (одножильного и многожильного) при прокладке в земле и воздухе
Примечание: Данные приведены ориентировочно, по ПУЭ 7 изд. Таблица 1.3.23-1.3.27. Окончательный расчет должен учитывать поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, температуру земли/воздуха, глубину прокладки и т.д.
| Условия прокладки | Медная жила 120 мм², длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (в траншее, тепловой режим земли +15°C, удельное тепловое сопротивление 1,2 К·м/Вт) | ~ 300 — 320 А |
| В воздухе (температура воздуха +25°C) | ~ 270 — 290 А |
| Одножильный кабель в воздухе (прокладка в трубе или на разделительных основаниях) | Требуется специальный расчет с учетом взаимного влияния |
Области применения и способы прокладки
Кабель ПвБбШв 1 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и влагостойкой оболочке, его применение особенно оправдано в условиях повышенного риска механических повреждений и в агрессивных средах.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабельной продукции всегда должен основываться на требованиях проекта и условиях эксплуатации. Рассмотрим ключевые отличия от других марок.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ПвБбШв 120 мм² требует соблюдения ряда правил для обеспечения долговечности и безопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от «Вв»?
«Пв» — изоляция из силанольносшитого полиэтилена (XLPE). «Вв» — изоляция из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. XLPE имеет более высокий класс нагревостойкости (+90°C против +70°C), большую стойкость к токам короткого замыкания, меньшие диэлектрические потери и практически нулевое водопоглощение. Кабель с изоляцией XLPE более долговечен в условиях теплового старения.
Обязательно ли заземлять броню кабеля ПвБбШв?
Да, обязательно. Заземление брони с обоих концов кабельной линии является требованием Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении основной изоляции (броня становится проводником тока утечки) и способствует срабатыванию защит. Также заземление снижает наводки и коррозию брони.
Можно ли прокладывать ПвБбШв 120 мм² по фасаду здания или на открытом солнце?
Да, можно. ПВХ-оболочка кабеля обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению (в отличие от обычного полиэтилена). Однако при длительной прокладке под прямыми солнечными лучами необходимо вводить понижающий коэффициент к токовой нагрузке, так как нагрев от солнца ухудшает условия охлаждения кабеля. Рекомендуется прокладка в гофротрубе, лотке или коробе для дополнительной защиты.
Что означает индекс «б» в маркировке (ПвБбШв)? Нужна ли подушка под броней?
Индекс «б» означает, что броня наложена непосредственно на поясную изоляцию, без подстилающей (подушечной) подушки. Это допустимая и распространенная конструкция, регламентированная ТУ. Подушка (как в кабеле ПвБШв) обеспечивает дополнительную защиту от коррозии брони и смягчает механическое воздействие лент на изоляцию, но ее отсутствие («б») удешевляет конструкцию и не является критичным для большинства стандартных условий прокладки в траншеях или каналах.
Какой кабель выбрать для ввода в здание от КТП: ПвБбШв или АВБбШв?
Выбор зависит от бюджета, требований к нагрузке и долговечности. Медный кабель ПвБбШв 120 мм²:
Алюминиевый АВБбШв 120 мм² дешевле и легче, но требует большего внимания к контактным соединениям (склонность алюминия к окислению) и при равной мощности может потребовать большего сечения. Выбор часто делается на основе технико-экономического расчета на весь срок службы линии.
Каков минимальный срок службы кабеля ПвБбШв?
Согласно ГОСТ 31996-2012 и техническим условиям, установленный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий монтажа, нагрузок и отсутствии внешних повреждений может превышать 40-50 лет.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какую мощность оно рассчитано?
Сечение 120 мм² выбирается по расчетному току нагрузки с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов. Ориентировочно, для трехфазной сети 380 В:
Это ориентировочное значение. Точный расчет должен выполнять проектировщик по ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех условий.