Кабель ВБШв 120 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШв 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ВБШв 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: В – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката; 120 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Данный кабель является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (например, СБ) и широко применяется в энергетике, промышленности и инфраструктурных проектах.

Конструкция кабеля ВБШв 120 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.

• Токопроводящая жила: Жила сечением 120 мм² выполняется из медной или алюминиевой проволоки, скрученной по правильной концентрической конструкции. Для меди класс гибкости, как правило, 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Жила может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной. Для сечения 120 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изоляцию жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики, стойкость к деформациям и старению. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Его функция аналогична экрану по жиле – выравнивание электрического поля.
• Металлический экран: Поверх полупроводящего экрана накладывается медный или алюминиевый экран. Он выполняется в виде гофрированной ленты, оплетки из медных проволок или комбинации thereof. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции (токопроводящая цепь для токов короткого замыкания), обеспечение симметрии электрического поля.
• Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между металлическим экраном и броней может накладываться поясная изоляция из битумизированной бумаги, ПЭТ-ленты или крепированной бумаги для предотвращения коррозии брони.
• Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов.
• Защитный шланг (наружная оболочка): Внешний слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от соприкосновения с другими кабелями или металлоконструкциями, обеспечивает стойкость к воздействию агрессивных сред (масла, влага, химические вещества). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля ВБШв 120 мм² регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004, а также международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ВБШв 3х120 мм² (на примере медного, 8,7/10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	8,7/10
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	12
Количество и номинальное сечение жил, мм²	1, 3 или 4 жилы сечением 120
Материал жилы	Медь (Cu) или Алюминий (Al)
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более (для меди)	0,153
Толщина изоляции из СПЭ, мм	4,5
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (в течение 10 мин.)	25
Испытательное постоянное напряжение, кВ (в течение 15 мин.)	37
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Максимальная рабочая температура жилы (длительно допустимая)	+90°C
Температура жилы при коротком замыкании (допустимая, не более 5 сек.)	+250°C
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля ВБШв 120 мм² (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м)

Количество жил	Материал жилы	Длительно допустимый ток, А
3	Медь (Cu)	320
3	Алюминий (Al)	250
1	Медь (Cu)	390*

• Для одножильных кабелей необходимо учитывать взаимное влияние и способы прокладки (в трубе, треугольником, с учетом потерь в оболочке).

Область применения и способы прокладки

Кабель ВБШв 120 мм² предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря броне и защитной оболочке из ПВХ, кабель может прокладываться в различных условиях:

• В земле (траншеях): Является основным способом прокладки. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Необходима защита от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) при прокладке на глубине менее 1 метра или в местах с повышенной нагрузкой.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах и эстакадах: Броня обеспечивает защиту от возможных смещений конструкций и механических воздействий.
• В помещениях и тоннелях с повышенной влажностью: Влагонепроницаемая конструкция кабеля допускает его применение в таких условиях.
• На открытом воздухе: Допускается прокладка, если кабель не подвержен прямому воздействию солнечного излучения в течение длительного времени (УФ-излучение может старить ПВХ оболочку). При необходимости прокладки на открытом солнце рекомендуется использовать кабель с защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена (марка ВБШвп).

Запрещается прокладка кабеля ВБШв по воздуху (по опорам) без несущего троса, так как его конструкция не рассчитана на длительные растягивающие нагрузки.

Преимущества и недостатки кабеля ВБШв 120 мм² по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен термическому старению в той же степени, что и бумажно-масляная изоляция, не требует подпитки маслом и допускает большие перегрузки по току.
• Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями на то же напряжение с бумажной изоляцией (СБ, СБл) кабель ВБШв легче и компактнее, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Допустимость прокладки на вертикальных и наклонных трассах: Отсутствие свободного масла или пропитки исключает их стекание, что характерно для кабелей с бумажной изоляцией.
• Простота монтажа и оконцевания: Технология монтажа муфт и концевых заделок для кабелей с СПЭ-изоляцией отработана и менее трудоемка, чем для маслонаполненных кабелей.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Задиры, вмятины на изоляции могут стать очагами частичных разрядов. Требуется аккуратная раскатка и укладка.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, однако стоимость жизненного цикла часто ниже.
• Необходимость строгого контроля качества монтажа соединительных муфт, так как нарушение технологии приводит к попаданию влаги и преждевременному выходу из строя.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем ВБШв 120 мм² необходимо соблюдать следующие ключевые требования:

• Радиус изгиба: При прокладке не допускается изгиб кабеля с радиусом менее 15 его наружных диаметров. Для ремонтных работ на смонтированном кабеле допускается радиус не менее 7,5 наружных диаметров.
• Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть трансформатором, так как ПВХ оболочка и изоляция теряют эластичность.
• Заземление: Металлические экраны и броня кабеля должны быть заземлены с двух сторон для безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты. Для одножильных кабелей необходимо учитывать циркулирующие токи в оболочке и применять специальные схемы заземления (одностороннее, поперечное соединение).
• Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных кабельных муфт (соединительных, ответвительных, концевых), рассчитанных на напряжение 10 кВ и тип изоляции кабеля (СПЭ).
• Приемо-сдаточные испытания: После прокладки кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением 37 кВ в течение 15 минут, а также проверяется целостность и правильность фазировки жил.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ВБШв и АВБШв на 120 мм²?

Буква «А» в начале маркировки указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, ВБШв имеет медные жилы, а АВБШв – алюминиевые. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 25-30%) и лучшую стойкость к механическим изгибам, но при этом существенно дороже и тяжелее. Выбор зависит от проектных расчетов, бюджета и условий эксплуатации.

Можно ли проложить кабель ВБШв 120 мм² в воде?

Конструкция кабеля ВБШв является водонепроницаемой за счет герметичной оболочки и брони. Он может прокладываться в водоемах, коллекторах с высоким уровнем грунтовых вод или быть частично затопленным. Однако для постоянной прокладки по дну моря или рек с сильным течением рекомендуется использовать специальные кабели с усиленной свинцовой оболочкой и дополнительной защитой от растяжения.

Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что ориентироваться?

Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (см. Таблицу 2) и проверяется по условиям срабатывания защиты при коротком замыкании (термическая стойкость), а также по потере напряжения в линии. Для напряжения 10 кВ сечение 120 мм² часто используется для питания районных трансформаторных подстанций, мощных промышленных потребителей, как вводные и распределительные линии в сетях 6-10 кВ.

Требуется ли для кабеля ВБШв 120 мм² дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), кабели, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений покрышками или плитами, если глубина прокладки менее 1 метра (в городских условиях, под дорогами – менее 1,25 м). Для этого применяются ж/б плиты, полнотелый кирпич (не силикатный) или специальные полимерные короба. Также обязательно укладывается сигнальная лента на расстоянии 250 мм от наружной поверхности кабеля.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителем срок службы кабеля ВБШв составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа соединительных муфт и отсутствия внешних механических повреждений. Критически важным является недопущение длительных перегрузок по току, ведущих к перегреву изоляции свыше +90°C, и попадания влаги в местах соединения.

Чем отличается кабель ВБШв от ПвБШв на 120 мм²?

Это аналогичные кабели. Буква «П» в маркировке ПвБШв также обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена (в данном контексте «в» – вулканизированный, т.е. сшитый). Таким образом, ВБШв и ПвБШв – это разные обозначения одного и того же типа кабеля, принятые разными производителями или в разных технических условиях. Всегда необходимо проверять техническую документацию (ТУ) на конкретное изделие.