Кабель силовой с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке с защитным покровом ПБбШв 4х240: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПБбШв 4х240 представляет собой силовой кабель с токопроводящими жилами из меди, с бумажной пропитанной изоляцией, заключенной в герметичную свинцовую оболочку и защищенный покровом типа «Шв». Маркировка расшифровывается следующим образом: П – провод (в общепринятой трактовке – кабель), Б – изоляция жил бумажная пропитанная, б – без подушки под броней (отсутствие поясной изоляции), Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката, 4х240 – четыре токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая. Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем решениям для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии значительных растягивающих усилий.

Конструкция кабеля ПБбШв 4х240

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, многопроволочная (как правило, пятого или шестого класса гибкости по ГОСТ 22483). Сечение 240 мм² соответствует номинальному току нагрузки до 440 А (для прокладки в земле). Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.
• Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Пропитка обеспечивает высокие диэлектрические свойства и отвод тепла от жилы.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть секторной для оптимизации диаметра) накладывается обмотка из бумажных лент, создающая дополнительный барьер и формирующая круглую форму.
• Заполнители: Для придания конструкции механической стабильности и круглой формы могут использоваться бумажные жгуты или кордельно-бумажная пряжа в межжильном пространстве.
• Экран (опционально, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): На поясную изоляцию может накладываться электропроводящая бумага или полупроводящий слой для выравнивания электрического поля.
• Свинцовая оболочка: Сплошная оболочка из свинцового сплава, наложенная поверх изоляции методом прессования. Основные функции: абсолютная герметичность, защита бумажной изоляции от увлажнения и воздействия внешней среды, а также оттекание пропиточного состава при нагреве. Является ключевым элементом, определяющим область применения.
• Защитный покров типа «Шв»: Небронированный покров, состоящий из двух основных слоев. Непосредственно на свинцовую оболочку накладывается подушка – обычно это два слоя бумаги, крепированной или битумизированной, либо полимерная лента, предотвращающие коррозию оболочки. Поверх подушки экструдируется (выпрессовывается) шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), который служит защитой от механических повреждений, влаги и агрессивных сред.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПБбШв 4х240 производится согласно ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Его ключевые параметры приведены в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические и геометрические параметры

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U	1000 В / 1000 В	Основное рабочее напряжение. Также выпускаются модификации на 6, 10, 20, 35 кВ.
Количество и сечение жил	4 жилы, 240 мм² каждая	Четвертая жила может быть равного или уменьшенного сечения (зависит от исполнения).
Материал жилы	Медь (Cu)	Класс гибкости обычно 2 (многопроволочная для сечений от 16 мм²).
Материал оболочки	Свинец или свинцовый сплав	Обеспечивает герметичность и стойкость к коррозии в грунтах.
Наружный диаметр (ориентировочно)	55 — 65 мм	Зависит от производителя и толщины защитного шланга.
Масса 1 км кабеля (ориентировочно)	11000 — 13000 кг	Значительная масса обусловлена свинцовой оболочкой.

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м)

Способ прокладки	Допустимый длительный ток, А	Поправочные коэффициенты
В земле (траншее), 1 кабель	~440 А	На ток влияют: температура грунта (k1), количество работающих кабелей в траншее (k2), удельное тепловое сопротивление грунта (k3). Расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3.
В воздухе (в кабельных сооружениях)	~480 А
В воде	~500 А

Таблица 3. Условия эксплуатации и монтажа

Параметр	Условия
Рабочая температура жилы	До +80°C (длительно), до +90°C (кратковременно при КЗ)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-0°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации	От -50°C до +50°C
Относительная влажность воздуха (для концевых муфт)	До 98% при температуре до +35°C

Область применения и особенности прокладки

Кабель ПБбШв 4х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ (и выше для соответствующих модификаций) частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ монтажа. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается сигнальной лентой или кирпичом и засыпается мягким грунтом. Свинцовая оболочка обеспечивает стойкость к почвенной коррозии и герметичность, а шланг «Шв» защищает от умеренных механических воздействий и влаги.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается при условии отсутствия риска значительных механических повреждений. Необходимо учитывать повышенную пожарную опасность бумажно-пропитанной изоляции и предусматривать противопожарные мероприятия (огнезащитные покрытия, перегородки).
• Прокладка в воде: Свинцовая оболочка делает кабель пригодным для прокладки через водные преграды (реки, озера). Необходим расчет на механические нагрузки (течение, ледоход) и дополнительная защита (бронирование) в зонах возможных повреждений.

Важное ограничение: Кабель ПБбШв не предназначен для прокладки по вертикальным и наклонным трассам с существенным перепадом уровней (более 15-25 м, зависит от напряжения). Это связано с возможностью стекания пропиточного состава в нижнюю часть, что приводит к осушению изоляции в верхней точке и ее пробою.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

В современных проектах кабель ПБбШв часто сравнивают с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвБШв или ПвП. Ключевые отличия представлены в таблице.

>

Критерий	ПБбШв (бумажная изоляция, свинцовая оболочка)	ПвБШв / ПвП (изоляция из СПЭ, алюминиевая/медная оболочка)
Допустимая температура жилы	+80°C (длит.)	+90°C (длит.)
Допустимый перепад уровней при прокладке	Ограничен (15-25 м)	Не ограничен
Вес и габариты	Значительно выше (свинец)	Ниже
Монтаж (разделка, монтаж муфт)	Трудоемкий, требует высокой квалификации, необходимость герметизации	Относительно проще, меньше операций
Экологичность и утилизация	Сложнее (свинец, пропиточный состав)	Проще
Стойкость к динамическим нагрузкам	Ниже (риск повреждения свинца)	Выше
Срок службы	40-50 лет и более (при правильной эксплуатации)	Заявлено более 30 лет
Стоимость	Зависит от цены меди и свинца, часто выше	Конкурентна

Вывод по выбору: Кабель ПБбШв остается предпочтительным для реконструкции старых сетей, где требуется полная совместимость, для ответственных объектов с длительным опытом эксплуатации, а также для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в водной среде, где герметичность свинцовой оболочки незаменима. Для новых проектов с большими перепадами высот, в сейсмически активных зонах и при необходимости снижения веса и трудоемкости монтажа чаще выбирают кабели с изоляцией из СПЭ.

Монтаж, соединение и эксплуатационные требования

Монтаж кабеля ПБбШв требует строгого соблюдения технологий. Основные этапы:

• Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, не допуская механических повреждений оболочки. Минимальный радиус изгиба – 25D.
• Подогрев: При температуре ниже 0°C кабель перед прокладкой необходимо подогревать в тепляках или трансформаторами, чтобы не повредить изоляцию и оболочку.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Это наиболее ответственная операция. Для кабелей с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой применяются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает ступенчатую разделку концов, подсушку изоляции, соединение жил, восстановление изоляции и герметизацию. Требует высокой квалификации персонала.
• Герметизация: Обязательна для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию через торцы. Используются мастики, герметизирующие колпачки или термоусаживаемые материалы.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (например, 6 кВ для кабеля на 1 кВ) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное преимущество свинцовой оболочки перед алюминиевой или полимерными шлангами?

Абсолютная герметичность и пластичность. Свинец не подвержен коррозионному растрескиванию, не стареет, устойчив к большинству видов почвенной и химической коррозии. При деформациях он не дает трещин, а лишь пластически деформируется, сохраняя целостность барьера для влаги.

Почему для кабеля ПБбШв критичен перепад уровней при прокладке?

Пропиточный состав в бумажной изоляции находится в вязко-жидком состоянии при рабочих температурах. При значительном перепаде высот (более 15-25 м) он под действием силы тяжести стекает в нижнюю часть трассы. Это приводит к осушению изоляции в верхней части, резкому снижению ее диэлектрической прочности и последующему пробою. В нижней части может возникнуть избыточное давление, приводящее к раздутию оболочки.

Как отличить кабель ПБбШв от ПвБШв по внешнему виду?

Под защитным шлангом у ПБбШв находится свинцовая оболочка (металлическая, серого цвета, легко прорезается ножом, оставляет темный след). У кабеля ПвБШв под шлангом находится гофрированная герметичная оболочка из алюминия или меди (более твердая, блестящая) либо, в случае ПвП, – полимерные слои. Также маркировка на барабане и этикетке всегда содержит полное обозначение.

Каков реальный срок службы кабеля ПБбШв 4х240?

Номинальный срок службы, установленный ГОСТ, составляет 30 лет. Однако при правильной прокладке, эксплуатации в нормативных режимах по току и температуре, а также при своевременном обслуживании (мониторинг, ремонт муфт) многие линии на основе таких кабелей успешно работают 50 и более лет.

Можно ли использовать кабель ПБбШв для прокладки внутри жилых и общественных зданий?

Согласно действующим нормам ПУЭ и СП (Свод правил), прокладка кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (включая ПБбШв) внутри зданий и помещений запрещена, за исключением специальных кабельных сооружений (шахты, тоннели, кабельные этажи) при условии выполнения дополнительных противопожарных требований (огнезащитные покрытия, перегородки). Это связано с высокой горючестью бумажной изоляции и выделением большого количества дыма и токсичных продуктов при пожаре.

Как правильно выбрать сечение 4-й (нулевой) жилы в кабеле ПБбШв 4х240?

Сечение нулевой жилы (N) указывается в полной маркировке. Существуют исполнения: 4×240 (равное сечение) или, например, 3×240+1×120 (нулевая жила уменьшенного сечения). Выбор зависит от проектной нагрузки и характера потребителей (наличие нелинейных нагрузок, преобладание однофазных потребителей). Для стандартных симметричных трехфазных нагрузок допустимо применение кабеля с нулевой жилой уменьшенного сечения (но не менее 50% сечения фазной, согласно ПУЭ).

Заключение

Кабель ПБбШв 4х240 является классическим, надежным и долговечным решением для строительства магистральных и распределительных кабельных линий напряжением до 35 кВ, предназначенных для прокладки в земле, воде и кабельных сооружениях. Его ключевые преимущества – герметичность свинцовой оболочки, проверенная временем стойкость к коррозии и большой запас надежности. Однако его применение требует учета ограничений по перепаду высот, повышенных требований к квалификации монтажного персонала и соблюдения противопожарных норм. В современных условиях выбор между ПБбШв и кабелями с изоляцией из СПЭ должен осуществляться на основе детального технико-экономического сравнения, учитывающего все условия прокладки, эксплуатации и жизненного цикла линии.