Кабели силовые 1 кВ с пластмассовой изоляцией бронированные
Кабели силовые на напряжение 1 кВ с пластмассовой изоляцией бронированные: конструкция, применение, стандарты
Силовые бронированные кабели на напряжение до 1 кВ с пластмассовой изоляцией представляют собой ключевой элемент современных систем распределения электроэнергии. Их основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Отличительная черта данной категории кабелей – наличие бронепокрова, обеспечивающего механическую защиту от повреждений, что позволяет прокладывать их в земле (траншеях), в том числе в условиях с повышенной коррозионной активностью и в местах с риском механических воздействий (растяжения, удары, вибрация, грызуны).
Конструктивные элементы кабеля
Конструкция бронированного кабеля 1 кВ является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из меди или алюминия. Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость. Алюминиевые – легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и склонны к ползучести и окислению. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 16-25 мм²) или многопроволочными (гибкими) для больших сечений.
- Изоляция жилы: Выполняется из термопластичного (ПВХ) или сшитого полиэтилена (СПЭ). ПВХ-изоляция (винил) обладает хорошими электрическими и механическими свойствами, не распространяет горение, устойчива к химикатам. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) имеет более высокую допустимую температуру длительной эксплуатации (до +90°C против +70°C у ПВХ), лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловым перегрузкам.
- Поясная изоляция: Общий слой, накладываемый поверх изолированных жил, скрученных в сердечник. Чаще всего выполняется из ПВХ-пластиката или специальной пленки. Выравнивает поверхность сердечника перед наложением экрана и брони.
- Экран (для кабелей с изоляцией из СПЭ): В кабелях на 1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, как правило, применяется экран из полупроводящего сшитого полиэтилена поверх изоляции каждой жилы. Он выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения. В кабелях с ПВХ-изоляцией экран обычно не применяется.
- Бронепокров: Основной защитный элемент. Выполняется из стальных оцинкованных лент (две ленты, наложенные с зазором внахлест) или стальных оцинкованных проволок. Ленточная броня (обозначение в марках – «Бн») защищает в основном от механических повреждений (давление грунта, удары). Проволочная броня (обозначение – «К») дополнительно воспринимает растягивающие усилия, что актуально для прокладки на наклонных трассах или через водные преграды.
- Защитный шланг (наружная оболочка): Наружный слой, накладываемый поверх брони. Изготавливается из ПВХ-пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции бронепокрова от земли, обеспечивает стойкость к агрессивным средам (почва, химикаты), УФ-излучению (для кабелей, прокладываемых открыто). Может быть выполнен из не распространяющего горение материала (нг-LS, нг-HF), что снижает дымо- и газовыделение при пожаре.
- ВБбШв: Силовой кабель с медными жилами, ПВХ-изоляцией, броней из двух стальных лент, ПВХ-шлангом наружным. Наиболее распространенная марка для прокладки в земле.
- АВБбШв: То же, но с алюминиевыми жилами.
- ПвБбШв: С изоляцией жил из сшитого полиэтилена, броней из стальных лент, ПВХ-шлангом.
- ВБШв: Аналогичен ВБбШв, но с защитным шлангом повышенной толщины.
- ВКБШв: С броней из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, ПВХ-шлангом.
- ПвКШв: С изоляцией из СПЭ и проволочной броней.
- В земле (траншеях) без дополнительной защиты (кирпич, плиты) при отсутствии риска механических повреждений. Глубина прокладки – не менее 0,7 м.
- В кабельных каналах, тоннелях, блоках, по эстакадам.
- В помещениях и наружных установках с повышенной влажностью, в агрессивных средах (при условии стойкости наружного шланга).
- В местах, где существует риск повреждения грызунами или при смещении грунтов.
- Температурный режим: СПЭ позволяет увеличить нагрузку на кабель при том же сечении или уменьшить сечение при той же нагрузке за счет более высокой рабочей температуры.
- Стойкость к КЗ: СПЭ выдерживает более высокие температуры в режиме короткого замыкания.
- Потери в изоляции: Диэлектрические потери у СПЭ значительно ниже, что важно для протяженных линий.
- Монтаж: Кабели с ПВХ-изоляцией более гибкие при низких температурах (до -15°C). СПЭ требует предварительного прогрева при монтаже в холодное время года (ниже 0°C).
- Стоимость: Кабели с изоляцией из СПЭ, как правило, на 15-30% дороже аналогов с ПВХ.
Номенклатура и маркировка
Маркировка кабелей регламентирована ГОСТ 31996-2012 и другими техусловиями. Основные марки, применяемые в РФ и странах СНГ:
Основные технические характеристики
Ключевые параметры для выбора и эксплуатации.
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей с ПВХ-изоляцией (ВБбШв, АВБбШв) при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт)
| Сечение жилы, мм² | Медь, А | Алюминий, А |
|---|---|---|
| 4 | 41 | 31 |
| 6 | 53 | 40 |
| 10 | 73 | 55 |
| 16 | 97 | 74 |
| 25 | 128 | 97 |
| 35 | 156 | 120 |
| 50 | 190 | 147 |
| 70 | 235 | 182 |
| 95 | 285 | 221 |
| 120 | 330 | 257 |
| 150 | 375 | 294 |
| 185 | 430 | 340 |
Таблица 2. Допустимые температуры эксплуатации
| Материал изоляции | Длительно допустимая, °C | Максимальная при КЗ (до 5 сек), °C | Перегрузочная способность |
|---|---|---|---|
| ПВХ (ВВГ-ХЛ, ВБбШв) | +70 | +160 | Ограничена |
| Сшитый полиэтилен (ПвВГ, ПвБбШв) | +90 | +250 | Допустима (до +130°C) |
Области применения и особенности прокладки
Бронированные кабели 1 кВ предназначены для прокладки:
При прокладке в земле обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями выше 1 кВ. При пересечении с инженерными коммуникациями и дорогами требуется защита стальными трубами или блоками. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и снятия наведенных потенциалов.
Сравнительный анализ: ПВХ vs СПЭ изоляция
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ВБбШв от ВБШв?
Основное отличие – в конструкции защитного шланга. У кабеля ВБбШв («б» – броня, «Шв» – шланг виниловый) между броней и наружным шлангом имеются дополнительные покровы (битумная пропитка, слой крепированной бумаги или ПЭТ-ленты), которые препятствуют коррозии брони и обеспечивают легкое разделывание. У кабеля ВБШв («Шв» – шланг виниловый) наружный шланг накладывается непосредственно на броню, но имеет увеличенную толщину. Оба типа широко применяются.
Обязательно ли заземлять броню кабеля?
Да, это требование ПУЭ (глава 1.7, 2.3). Броня, металлические оболочки и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения электробезопасности (защита от поражения током при пробое изоляции на броню) и для отвода наведенных токов, которые могут вызывать коррозию и нагрев. Заземление выполняется с помощью специальных концевых заделок или соединительных муфт.
Можно ли прокладывать бронированный кабель по воздуху (по фасадам, между опорами)?
Да, можно, но необходимо учитывать два фактора: механическую нагрузку (собственный вес, ветер, гололед) и стойкость наружной оболочки к ультрафиолету. Для воздушной прокладки предпочтительны кабели с УФ-стабилизированной оболочкой (обычно черного цвета). При значительных пролетах или риске растяжения следует выбирать кабель с проволочной броней (марки ВК, ПвК).
Как правильно выбрать сечение жилы бронированного кабеля?
Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ (глава 1.3):
1. По допустимому длительному току нагрузки (табличные значения, как в Таблице 1, с поправками на условия прокладки).
2. По допустимой потере напряжения (для протяженных линий).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка для сетей с большими токами КЗ).
Рекомендуется выполнять расчет по всем пунктам и выбирать наибольшее из полученных сечений.
В чем разница между броней из лент и из проволок?
Ленточная броня (тип «Бн») обеспечивает защиту преимущественно от продавливания, порезов и ударов. Проволочная броня (тип «К») помимо этого эффективно воспринимает растягивающие усилия. Кабели с проволочной броней применяют на трассах с большими перепадами высот (вертикальные шахты, склоны), при прокладке через водные преграды, в грунтах с неустойчивой структурой, где возможны смещения и растягивающие нагрузки.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: медный или алюминиевый?
Медный кабель имеет меньший удельный вес, большее допустимое количество изгибов при монтаже, более высокую коррозионную стойкость и надежность контактных соединений. Алюминиевый – существенно дешевле и легче (при больших сечениях). Выбор часто определяется бюджетом проекта. Однако для ответственных объектов, линий с высокой нагрузкой, в условиях повышенной влажности или вибрации предпочтение отдается меди. При использовании алюминия необходимо применять специальные меры для защиты контактных соединений (паста, шайбы, правильная затяжка).