Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШп 35 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвБШп 35 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами и внешним защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в агрессивных средах, а также в условиях с повышенной механической нагрузкой.

Расшифровка маркировки ПвБШп 35 мм²

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шп – Защитный шланг (покров) из полиэтилена.
• 35 – Номинальное сечение основной жилы, мм².

Конструкция кабеля ПвБШп 35 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и безопасность.

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал – медь марки М1 по ГОСТ 859, имеющая степень чистоты не менее 99.9%, что гарантирует низкое удельное электрическое сопротивление.

2. Экран по жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции на среднее напряжение.

3. Основная изоляция

Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.

4. Экран по изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
• Медной экранирующей ленты или оплетки из медных проволок сечением не менее 16 мм² (для 35 мм² кабеля). Этот слой служит для замыкания capacitive токов, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функций нулевого провода в сетях с изолированной нейтралью. Также он является элементом системы безопасности, отводя ток при повреждении основной изоляции.

5. Поясная изоляция

Выполняется из электроизоляционной ленты (например, из ПЭТ-пленки), наложенной поверх скрученных экранированных жил. Ее задача – дополнительная механическая и электрическая защита.

6. Броня

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент регламентирована. Основное назначение – защита от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также от растягивающих усилий.

7. Защитный шланг (покров) из полиэтилена

Внешняя оболочка из полиэтилена низкого давления (ПНД) или полиэтилена, не распространяющего горение. Обозначение «Шп» указывает на шланговое исполнение. Этот слой обеспечивает превосходную защиту от влаги, агрессивных химических сред (кислот, щелочей, солей, нефтепродуктов), а также от коррозии самой брони.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБШп 35 мм² на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20
Количество и сечение жил	1×35, 3×35, 3×35+1×16 (с нулевой жилой)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (не более 5 с)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км	Не менее 100
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	25 кВ / 10 мин. (для 10 кВ кабеля)
Стойкость к переменному току при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1,2 К·м/Вт, температура земли +25°C, глубина прокладки 0,7 м)	~150-180 А (зависит от конкретных условий и количества кабелей в траншее)

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБШп 35 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городских и промышленных сетях.
• Питание мощных электроприемников: Подключение крупных двигателей, насосных станций, компрессоров на промышленных предприятиях.
• Прокладка в земле (траншеях): Благодаря броне и защитному шлангу из ПЭ, кабель рекомендован для прокладки непосредственно в грунтах любой агрессивности (кислых, щелочных, засоленных), в том числе с наличием блуждающих токов. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Защитный шланг обеспечивает стойкость к влаге и конденсату.
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионной активностью.
• Установка в районах с высокой вероятностью механических повреждений.

Важно: Прокладка по воздуху (по фасадам, на тросах) не является основным назначением данной марки из-за наличия тяжелой металлической брони и УФ-нестабильности полиэтиленового шланга. Для воздушных линий применяются иные марки (например, СИП, АСБл).

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

Таблица 2. Сравнение кабеля ПвБШп 35 мм² с близкими по назначению марками

Марка кабеля	Ключевые отличия	Предпочтительная область применения
ПвБШп	Броня из стальных лент, внешний шланг из полиэтилена. Максимальная стойкость к влаге, химии и механике в грунте.	Прокладка в земле (в т.ч. агрессивных грунтах), в водонасыщенных грунтах, коллекторах.
ААБл (алюминиевый, бумажная изоляция)	Алюминиевые жилы, пропитанная бумажная изоляция, броня из лент, свинцовая оболочка. Тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устаревает.	Существующие сети, где требуется замена аналогичного кабеля. Постепенно вытесняется кабелями с СПЭ-изоляцией.
ПвП или ПвВ	Без брони, с ПВХ оболочкой. Легче и дешевле, но не имеет защиты от механических повреждений.	Прокладка в кабельных каналах, лотках, тоннелях, где механическое воздействие исключено.
ПвБбШв	Внешний шланг из ПВХ, а не из полиэтилена. Менее стоек к химически агрессивным средам и влаге, но более стоек к распространению горения.	Прокладка в земле (неагрессивный грунт), в помещениях, где предъявляются требования по нераспространению горения.

Монтаж и эксплуатационные требования

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом солнце не рекомендуется.
• Подготовка к прокладке: Перед прокладкой необходимо провести измерения сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением (если кабель хранился более года).
• Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. Подсыпка и засыпка песком (толщиной не менее 100 мм сверху и снизу), укладка сигнальной ленты на глубине 250 мм от поверхности. Расстояние между несколькими кабелями 10 кВ – не менее 100 мм.
• Монтаж муфт: Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Требуется тщательная заделка экранов и заземление брони с двух сторон.
• Заземление: Бронеленты и медные экраны всех трех жил подлежат обязательному заземлению на обоих концах линии для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабелей ПвБШп и ПвБбШв на 35 мм²?

Ключевое отличие – материал внешнего защитного шланга. У ПвБШп – это полиэтилен (обозначение «п» в конце марки), а у ПвБбШв – поливинилхлоридный пластикат (обозначение «в»). Полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к влаге, химической агрессии (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты) и не поддерживает горение, но может расплавиться в огне. ПВХ шланг обладает лучшими противопожарными характеристиками (не распространяет горение), но менее стоек к химикатам и со временем может терять пластификаторы, что приводит к растрескиванию.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБШп 35 мм² открыто по стенам внутри сухих помещений?

Технически это возможно, но не является рациональным решением. Бронированный кабель значительно тяжелее, дороже и сложнее в монтаже, чем небронированные аналоги (например, ПвП). Его применение внутри помещений оправдано только при необходимости прокладки трассы в зоне с риском механических повреждений или при переходе из земли в здание (ввод). Для внутренней разводки следует использовать более легкие и дешевые марки.

3. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сети 10 кВ необходимо выбирать кабель с номинальным напряжением U₀/U не ниже 8,7/15 кВ. Параметр U₀ (6, 8.7 или 12 кВ) – это напряжение между жилой и заземленным экраном, которое определяется режимом нейтрали сети. Для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью (где возможно длительное существование однофазного замыкания на землю) применяется кабель с U₀/U = 8,7/15 кВ. Использование кабеля на 6/10 кВ в такой сети недопустимо и приведет к ускоренному старению изоляции.

4. Нужно ли заземлять броню и экран кабеля ПвБШп с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Броня и медный экран должны быть надежно заземлены на обоих концах кабельной линии. Это обеспечивает:

• Безопасность персонала при повреждении изоляции (снижение напряжения прикосновения).
• Отвод capacitive токов.
• Корректную работу устройств релейной защиты и автоматики, реагирующих на замыкания на землю.

Исключение может быть сделано только для очень коротких отрезков (менее 50-100 м) по решению проектной организации, но это редкий случай.

5. Каков срок службы кабеля ПвБШп 35 мм² и от чего он зависит?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий:

• Режима нагрузки: Постоянная работа с перегрузкой свыше допустимой температуры сокращает срок службы изоляции из СПЭ.
• Качества монтажа: Неправильная заделка муфт, нарушение радиуса изгиба, повреждение оболочки при прокладке.
• Внешних условий: Коррозия брони из-за повреждения шланга, постоянное подтопление траншеи, вибрационные нагрузки.
• Качества изготовления: Наличие технологических дефектов.

Регулярный мониторинг (диагностика) состояния изоляции позволяет прогнозировать и продлевать срок службы линии.

6. Как определить необходимое сечение 35 мм² для конкретной нагрузки?

Сечение 35 мм² по меди при напряжении 10 кВ позволяет передавать значительную мощность. Выбор сечения является результатом комплексного расчета, который включает:

• Расчет по длительно допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее).
• Проверку на потерю напряжения (особенно важно для протяженных линий).
• Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
• Экономическую плотность тока (для объектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки).

Для ориентира, кабель 3×35 мм² на 10 кВ, проложенный в земле, может передавать мощность порядка 3-4 МВА при длительной допустимой токовой нагрузке около 150-180 А.