Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШв 4х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБбШв 4х150 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с медными жилами сечением 150 мм² в количестве четырех. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его ключевые преимущества — высокая надежность, механическая прочность и стойкость к сложным условиям эксплуатации, что делает его основным решением для ответственных магистральных линий и промышленных объектов.

Расшифровка маркировки ПвБбШв 4х150

Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе, регламентированной ГОСТ и ТУ, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции.

• П — Изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПЭ). Технология сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические свойства по сравнению с обычным ПЭ.
• в — Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает внутренние элементы от влаги, агрессивных сред и обеспечивает дополнительную электрическую изоляцию.
• Б — Наличие брони. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием.
• б — Отсутствие подушки под броней (буква «б» в данном контексте означает «без подушки», хотя в современных исполнениях часто используется поясная изоляция). Под бронней, как правило, присутствуют обмотки или поясная изоляция для защиты от коррозии и механического повреждения жил.
• Шв — Защитный шланг выпрессованный из ПВХ. Наружная оболочка, нанесенная поверх брони, обеспечивающая защиту стальных лент от коррозии и химических воздействий.
• 4х150 — Количество и сечение основных токопроводящих жил. Четыре медные жилы, каждая номинальным сечением 150 квадратных миллиметров. В данной конфигурации четвертая жила является нулевой (нейтральной) равного сечения с фазными.

Конструкция кабеля ПвБбШв 4х150

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс гибкости 1 или 2), что облегчает монтаж и прокладку кабеля на трассе с изгибами. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (СПЭ или XLPE). Процесс сшивки (химический или радиационный) резко повышает термостойкость материала: если обычный ПЭ размягчается при ~75-90°C, то СПЭ сохраняет форму и диэлектрические свойства при длительной температуре 90°C и кратковременно (в аварийном режиме) до 130°C или 250°C (при КЗ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 35 кВ).

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются вместе. В межжильное пространство для придания кабелю круглой формы и механической стабильности укладывается экран из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Это обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

4. Поясная изоляция и экран

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде полупроводящей ленты. Затем следует медный экран в виде оплетки из медных проволок или медной ленты, наложенной спирально. Его функция — выравнивание электрического поля, защита от внешних электромагнитных помех и обеспечение пути для тока утечки/замыкания на землю.

5. Разделительный слой

Поверх экрана может накладываться слой из ПЭТ-ленты или крепированной бумаги для предотвращения повреждения экрана острыми кромками брони.

6. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание), от грызунов и от растягивающих нагрузок.

7. Наружная оболочка

Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из ПВХ-пластиката. Он предохраняет стальные ленты от коррозии, воздействия влаги, масел, кислот и щелочей. Оболочка имеет характерный цвет (чаще черный) и наносится с маркировкой, содержащей данные о производителе, марке кабеля, сечении, напряжении и дате изготовления.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБбШв 4х150 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ)
Количество и сечение жил	4 x 150 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Допустимая длительная температура токопроводящей жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15-20 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды при прокладке/эксплуатации	От -50°C до +50°C (ПВХ оболочка сохраняет эластичность)
Строительная длина	Не менее 200-250 м (оговаривается с заказчиком)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки (10 кВ)	30 кВ в течение 10 минут

Таблица 2. Электрические параметры жилы сечением 150 мм² (медь)

Параметр	Значение (при +20°C)
Активное сопротивление постоянному току (Rпост), не более	0.124 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Индуктивное сопротивление (X0)	~0.08 — 0.11 Ом/км (зависит от взаимного расположения жил)
Емкостное сопротивление (B0)	~80 — 100 мкСм/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~320 — 350 А (зависит от условий прокладки: в земле, воздухе, температуре)

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ (Глава 1.3) с учетом всех поправочных коэффициентов (температура земли, группировка, способ прокладки).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБбШв 4х150 применяется в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы использования:

• Магистральные линии электропередачи 6-35 кВ в городских и промышленных сетях.
• Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
• Прокладка к крупным промышленным предприятиям, насосным станциям, котельным.
• Укладка в землю (траншеи) без дополнительной защиты — благодаря броне и влагостойкой оболочке. Это основной способ прокладки.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий.
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионной активностью.
• Участки с риском повреждения грызунами.

Важно: Прокладка по сгораемым конструкциям и внутри помещений жилого фонда требует соблюдения дополнительных мер пожарной безопасности, так как ПВХ оболочка поддерживает горение. В таких случаях могут потребоваться кабели с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение с низким дымовыделением), например, ПвБбШвнг(А)-LS.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

• Преимущества:
  • Высокая термостойкость: Длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C у кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (АВБбШв) или ПВХ изоляцией.
  • Большая пропускная способность (I_доп): Более высокие температурные пределы позволяют пропускать больший ток при одинаковом сечении.
  • Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от бумажно-масляных кабелей, в СПЭ-кабеле нет миграции пропиточного состава.
  • Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
  • Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с АВБбШв аналогичного напряжения и сечения, что упрощает транспортировку и монтаж.
  • Простота монтажа и соединения: Не требует специальной подготовки концов для остановки маслотечения.
  • Длительный срок службы — до 30-40 лет и более.
• Недостатки/Особенности:
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ.
  • Чувствительность к качеству монтажа муфт: Требует абсолютной чистоты и герметичности соединений, так как СПЭ подвержен водяным древовидным образованиям (трекингу) при наличии влаги и дефектов.
  • Относительная жесткость: Хотя СПЭ гибче бумажной изоляции, кабель большого сечения требует применения механизмов для раскатки и укладки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ПвБбШв и АВБбШв на 10 кВ?

Основное отличие — в материале изоляции. В АВБбШв используется бумажная пропитанная изоляция, требующая поддержания определенного уровня маслопропиточного состава и имеющая ограничения по перепаду высот при прокладке. Кабель ПвБбШв с изоляцией из сшитого полиэтилена лишен этих недостатков, имеет более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C), большую пропускную способность и меньшие габариты.

2. Можно ли прокладывать ПвБбШв 4х150 в земле без защиты (например, в трубе)?

Да, это основной способ прокладки данного кабеля. Броня из стальных лент и наружная ПВХ оболочка специально предназначены для прямой укладки в траншею. Использование труб рекомендуется только на участках с повышенной механической опасностью (под дорогами, в местах возможных земляных работ).

3. Какое напряжение выдерживает кабель ПвБбШв 4х150?

Маркировка кабеля должна указывать номинальное напряжение: 6/10 кВ, 8,7/10 кВ или 20/35 кВ. Это означает, что кабель рассчитан на длительную работу в сети с фазным напряжением U₀ (6, 8.7 или 20 кВ) и междуфазным напряжением U (10 или 35 кВ). Испытательное напряжение после прокладки для кабеля 10 кВ составляет 30 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 10 минут.

4. Как правильно выбрать сечение 150 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?

Выбор сечения — комплексный расчет по ПУЭ (Главы 1.3, 1.4, 2.5). Для ориентировочной оценки трехфазной нагрузки при 10 кВ можно использовать формулу: I = S / (√3 U), где S — полная мощность в кВА, U — 10 кВ. Для I_доп ~330 А допустимая мощность составляет около S = 1.73 10

• 330 ≈ 5700 кВА. Однако необходимо учитывать поправочные коэффициенты на условия прокладки, резерв и экономическую плотность тока. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

5. Что означает цветовая маркировка жил?

Согласно стандартам, изолированные жилы кабелей на напряжение выше 1 кВ могут иметь либо цифровую маркировку (1, 2, 3, 0), либо цветовую в виде сплошной окраски или продольной полосы. Чаще используется цифровая маркировка, нанесенная на изоляцию. Цветовая, если применяется, обычно следующая: фаза A — желтый, B — зеленый, C — красный, нулевая жила — голубой или светло-синий.

6. Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвБбШв, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, прокладки и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40 лет.

7. Чем отличается ПвБбШв от ПвБШв?

Буква «б» в маркировке ПвБбШв исторически означает «без подушки». Однако в современных кабелях под бронней всегда присутствует слой-подушка (обычно из битумных лент, ПЭТ или крепированной бумаги) для защиты от коррозии и повреждения оболочки бронелентами. Фактически, кабели ПвБбШв и ПвБШв сейчас часто идентичны по конструкции, но маркировка «б» может сохраняться по традиции. Актуальные конструктивные особенности необходимо уточнять в технических условиях (ТУ) производителя.

Заключение

Кабель ПвБбШв 4х150 является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту стальной брони, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в самых тяжелых условиях — в земле, кабельных сооружениях, на промышленных предприятиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ, техническими условиями и проектными решениями являются залогом энергетической безопасности и стабильности объекта.