Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБбШв-ХЛ 3х150: полный технический анализ

Кабель ВБбШв-ХЛ 3х150 представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (ХЛ). Данная марка является современной и технологичной заменой классическим бумажно-масляным кабелям на напряжение до 10 кВ. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью и районы с суровым климатом.

Расшифровка маркировки ВБбШв-ХЛ 3х150

• В – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (вместо устаревшего обозначения для бумажной изоляции, но исторически закрепившееся для данного класса кабелей). По современному ГОСТ 31996-2012 правильное обозначение для изоляции из сшитого полиэтилена – Пв, однако марка ВБбШв является устоявшейся в отрасли.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Без подушки (отсутствие дополнительной битумной прослойки и слоя крепированной бумаги под броней). Стальные ленты накладываются непосредственно поверх экрана.
• Шв – Защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката, выпрессованный поверх брони.
• ХЛ – Исполнение для холодного климата (климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 1 и 2 по ГОСТ 15150). Гарантирует сохранение эластичности материалов при низких температурах до -60°С.
• 3х150 – Три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.

Конструкция кабеля ВБбШв-ХЛ 3х150

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная, круглой формы, соответствует 3 или 4 классу по ГОСТ 22483. Сечение 150 мм² обеспечивает высокую пропускную способность по току.
• 2. Экран по жиле: Полупроводящий сшитый полиэтилен, наложенный экструзионным способом. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• 3. Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется ГОСТом в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ составляет 3,0 мм. Материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°С) и стойкостью к тепловому старению.
• 4. Экран по изоляции: Полупроводящий сшитый полиэтилен. В сочетании с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
• 5. Поясная изоляция: Полупроводящая термоусаживаемая лента. Дополнительно выравнивает потенциалы.
• 6. Нулевая жила (может отсутствовать): В трехжильном кабеле сечением 150 мм² часто присутствует жила меньшего сечения (обычно 35 или 50 мм²) в центре или в виде секторного заполнителя, выполняющая функцию заземления экрана. Обозначается как 3х150+1х50 или 3х150+1х35.
• 7. Экран (металлический): Медные ленты или проволоки, наложенные поверх поясной изоляции. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Является заземляющим элементом.
• 8. Разделительный слой: Битумная лента или ПЭТ-лента, наложенная поверх металлического экрана для защиты от коррозии.
• 9. Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов.
• 10. Защитный шланг (наружная оболочка): Из ПВХ-пластиката пониженной горючести, наложенный экструзией поверх брони. Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным средам. Исполнение ХЛ гарантирует отсутствие растрескивания при низких температурах.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабеля на напряжение 10 кВ)

• Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилами/между жилой и землей).
• Максимально допустимое рабочее напряжение: 12 кВ.
• Частота: 50 Гц.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: не более 0.124 Ом/км.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа: 30 кВ, продолжительность 10 мин.
• Емкость: ориентировочно 0.35-0.40 мкФ/км.

Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Зависят от способа прокладки. Справочные данные для кабеля ВБбШв-ХЛ 3х150 при температуре земли +25°С и температуре жилы +90°С.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А
В земле (траншее), один кабель	350
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), один кабель	335
В воздухе (в помещении), один кабель	320

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. Глава 1.3 с учетом поправочных коэффициентов на температуру среды, количество работающих рядом кабелей, глубину прокладки и т.д.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон температур эксплуатации: от -60°С до +50°С.
• Допустимая температура нагрева жил при КЗ (не более 4 сек): +250°С.
• Стойкость к относительной влажности воздуха: до 98% при +35°С.
• Срок службы: не менее 30 лет.
• Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет.

Области применения

Кабель ВБбШв-ХЛ 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в болотистых местностях.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
• Использование в районах с холодным климатом (Крайний Север, Сибирь), где температура окружающей среды может опускаться ниже -40°С.
• Электроснабжение промышленных предприятий, шахт, нефтедобывающих и перерабатывающих платформ.
• Создание магистральных линий от подстанций к распределительным пунктам в городских и сельских сетях.
• Объекты, где предъявляются повышенные требования к механической защите от повреждений.

Запрещена прокладка по ненагруженным участкам трасс, где возможно значительное растягивающее усилие (например, через водные преграды по дну).

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ВБбШв-ХЛ 3х150 требует соблюдения ряда правил:

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. Дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора, рекомендуется подсыпка песком (10 см), затем укладка кабеля, сверху – защитный слой песка или мягкого грунта и механическая защита (кирпич, сигнальная лента). Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм.
• Прокладка в воздухе: Необходимо учитывать возможность провисания и механических нагрузок (ветер, гололед). Крепление должно осуществляться с помощью сертифицированных кабельных хомутов, не повреждающих оболочку. Следует избегать прямого воздействия ультрафиолета (рекомендуется прокладка в лотках, коробах).
• Монтаж при низких температурах: Благодаря исполнению ХЛ, прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре до -15°С. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформаторами тока.
• Концевые и соединительные муфты: Обязательно использование специализированных муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Требуется тщательная заделка и заземление экранов и брони.
• Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть надежно заземлены с обеих сторон. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Сравнительные преимущества и недостатки

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ 3х150):

• Высокая влагостойкость: отсутствие гигроскопичной бумаги исключает необходимость герметизации концов при монтаже и риск продольного распространения влаги.
• Большая допустимая температура нагрева жилы (+90°С против +70°С), что позволяет увеличить пропускную способность или уменьшить сечение.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Отсутствие масла исключает риск утечек и загрязнения окружающей среды, упрощает монтаж и обслуживание.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных участках без ограничений.
• Более длительный срок службы.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (требуется аккуратный монтаж).
• Необходимость применения специального инструмента и обученного персонала для монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ВБбШв от ВБШв?

Буква «б» в маркировке ВБбШв означает «без подушки». В кабеле ВБШв под броней присутствует дополнительная битумная прослойка и слой крепированной бумаги, которые служат для дополнительной защиты от коррозии и смягчения механического воздействия лент на оболочку. В кабеле ВБбШв броня накладывается непосредственно на экран, что упрощает конструкцию и удешевляет кабель, но требует более аккуратного обращения при монтаже, чтобы не повредить внутренние слои.

Можно ли использовать кабель ВБбШв-ХЛ 3х150 для прокладки в воде?

Нет, напрямую для прокладки в воде (по дну рек, озер) данный кабель не предназначен. Его конструкция (броня из стальных лент, ПВХ-шланг) обеспечивает стойкость к влажной среде и кратковременному погружению, но не рассчитана на постоянное гидростатическое давление. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой и иным типом брони.

Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (см. таблицы ПУЭ) и проверке по потере напряжения и току короткого замыкания. Для мощности около 2.5-3 МВт при напряжении 10 кВ сечение 150 мм² является типовым. Окончательный выбор должен производить проектировщик на основе полных исходных данных: мощности, длины линии, способа прокладки, количества параллельных цепей, температуры окружающей среды.

Что означает климатическое исполнение ХЛ и где его нужно применять?

Исполнение ХЛ (холодный климат) означает, что материалы кабеля, особенно наружная ПВХ-оболочка, сохраняют эластичность и не растрескиваются при экстремально низких температурах (до -60°С). Такие кабели обязательны к применению в районах, где расчетная температура воздуха опускается ниже -40°С (районы Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока). Использование кабеля общего климатического исполнения в таких условиях приведет к повреждению оболочки при изгибе во время монтажа в мороз или в процессе эксплуатации.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня кабеля ВБбШв-ХЛ обеспечивает защиту от механических повреждений, однако при прокладке в траншеях с высокой вероятностью сторонних вмешательств (строительные работы) или в каменистых грунтах рекомендуется дополнительная защита:

• Укладка в асбоцементные или ПНД трубы на участках повышенного риска.
• Засыпка слоем мягкого грунта или песка толщиной 100 мм сверху и снизу кабеля.
• Укладка сигнальной ленты из пластика на глубине 250 мм от поверхности земли.
• Применение защитных кирпичных или бетонных плит.

Как правильно выбрать муфты для данного кабеля?

Для кабеля ВБбШв-ХЛ 3х150 на 10 кВ необходимо использовать:

• Соединительные муфты: Специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (типа 3Стп-10/150-3х150+1х50). Они обеспечивают электрическое соединение жил, экранов, брони и герметизацию стыка.
• Концевые муфты: Наружной (типа 3Нтп-10/150) или внутренней (типа 3Втп-10/150) установки. Выбор зависит от места установки (открытый воздух или закрытое распредустройство).
• Крайне важно, чтобы монтаж муфт выполнялся квалифицированными специалистами с соблюдением технологии производителя, так как это наиболее уязвимые точки кабельной линии.

Заключение

Кабель ВБбШв-ХЛ 3х150 является надежным, современным и универсальным решением для построения силовых сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты и стойкости к суровому климату. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и относительную простоту монтажа по сравнению с маслонаполненными аналогами. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, техническими условиями и рекомендациями производителей являются залогом создания безопасной и бесперебойной системы электроснабжения.