Кабель ПвЭБШв 1 кВ 240 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвЭБШв 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Э – экран по жилам (электропроводящий слой поверх изоляции каждой жилы); Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (выпрессованный, а не навитый) из поливинилхлоридного пластиката.
Конструкция кабеля ПвЭБШв 1 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет специфическую функцию.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 240 мм² выполняется из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная конструкция (класс 2 по ГОСТ 22483-2012), состоящая из множества скрученных проволок. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
- Фазная изоляция: Поверх каждой жилы методом экструзии наносится изоляция из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-335-2004) и для данного напряжения составляет, как правило, 1.2-1.4 мм. СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками.
- Экран по жилам (Э): Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы и защита от внешних электромагнитных помех.
- Поясная изоляция: Скрученные изолированные и экранированные жилы (в трехжильном кабеле) обматываются поясной изоляцией, обычно из электропроводящей ленты или пленки.
- Броня (Б): Поверх поясной изоляции накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент, навитых внахлест. Толщина лент стандартизирована. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).
- Защитный шланг (Шв): Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, наложенная методом экструзии поверх брони. Защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней изоляции. Оболочка имеет характерный цвет (чаще черный) и маркировку с указанием марки кабеля, сечения, напряжения и производителя.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, грызунов. Кабель укладывается на песчаную подушку, с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, эстакадах и по стенам зданий: Может использоваться как внутри, так и снаружи помещений. Крепление осуществляется с помощью скоб, кабельных лотков или клипс.
- Прокладка в условиях повышенной влажности и в агрессивных средах: Защитный шланг из ПВХ пластиката обеспечивает стойкость к влаге, маслу, кислотам и щелочам умеренной концентрации. Не рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
- Использование в сетях с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью: Напряжение 1 кВ позволяет применение в сетях обоих типов.
- Радиус изгиба: При монтаже необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (не менее 15 Dнар). Нарушение ведет к повреждению изоляции и экрана.
- Заземление брони и экранов: Броня и экраны жил подлежат обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности и обеспечения нормальной работы защиты.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – кабельные наконетели (опрессовка или пайка) и концевые муфты. Необходимо использовать комплектующие, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ.
- Учет теплового расширения: При прокладке в воздухе на вертикальных и наклонных участках необходимо учитывать возможность стекания изоляции под действием температуры и собственного веса. Рекомендуется применять кабели с нестекающим наполнением или соответствующее крепление.
- По допустимому длительному току (нагреву).
- По потере напряжения (для протяженных линий).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для промышленных объектов).
- По способу прокладки (в земле, воздухе).
Технические характеристики и параметры
Кабель ПвЭБШв 240 мм² обладает строго регламентированными техническими параметрами, определяющими условия его монтажа и эксплуатации.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4, 5 жил сечением 240 мм² каждая. Наиболее распространены 3- и 4-жильные исполнения. |
| Материал жилы | Медь, класс гибкости 1 или 2 |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C (в режиме длительной эксплуатации) |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C (продолжительность до 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа | -15°C (без предварительного прогрева) |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C | Не более 0.0754 Ом/км (для медной жилы 240 мм²) |
| Испытательное напряжение промышленной частоты | 3.5 кВ (в течение 5 мин.) |
Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)
Допустимые токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для трехжильного кабеля ПвЭБШв 3х240 мм².
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +20°C | ~ 440-460 А |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | ~ 420-440 А |
| В трубах в земле | ~ 400-420 А |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей в траншее и т.д.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвЭБШв 1 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и влагостойкой оболочке, он может применяться в более жестких условиях, чем небронированные аналоги.
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных жидкостью, а также для подвижного монтажа.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля зависит от конкретных условий проекта. ПвЭБШв имеет ряд аналогов с отличающимися характеристиками.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от ПвЭБШв | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АВБШв | Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ. Дешевле, но имеет больший диаметр, меньшую токовую нагрузку и срок службы. | Бюджетные проекты, где нет жестких ограничений по габаритам и току. |
| ПвБШв | Отсутствует экран по жилам (Э). Не применяется в сетях, где требуется симметрирование электрического поля и защита от помех. | Общепромышленные сети, где требования к электромагнитной совместимости не критичны. |
| ВБШв | Изоляция жил из ПВХ (В). Имеет меньшую допустимую температуру (+70°C). Более жесткий и менее стойкий к термическим нагрузкам. | Проекты с умеренными нагрузками, где не требуется высокая термостойкость. |
| ПвПг | Броня из гофрированной стальной ленты, герметизированный. Имеет лучшую защиту от проникновения влаги и меньший радиус изгиба. | Участки с повышенными требованиями к герметичности, сложной трассировкой. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция Пв (сшитый полиэтилен) от ПВХ (винил)?
Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) обладает значительно более высокими температурными характеристиками: длительно допустимая температура +90°C против +70°C у ПВХ. Она имеет лучшие диэлектрические свойства, большую стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшую толщину при том же рабочем напряжении. Кабель с изоляцией Пв имеет больший срок службы (до 30 лет и более) и меньшие потери в линии.
Обязательно ли заземлять броню и экраны кабеля ПвЭБШв?
Да, это обязательное требование ПУЭ (гл. 2.3 и 1.7). Заземление брони обеспечивает электробезопасность при повреждении основной изоляции. Заземление экранов жил выравнивает потенциал, снижает потери и внешние электромагнитные влияния. Заземление должно быть выполнено с обоих концов линии.
Можно ли прокладывать кабель ПвЭБШв 1 кВ 240 мм² в одном лотке с кабелями на 10 кВ?
Прокладка совместно с кабелями на более высокое напряжение (выше 1 кВ) регламентируется ПУЭ п. 2.1.16. Как правило, это допускается, но при условии, что кабели на напряжение до 1 кВ будут защищены от повреждения в случае возникновения КЗ в кабелях на высшее напряжение (например, с помощью металлических разделительных перегородок). Рекомендуется раздельная прокладка.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля ПвЭБШв составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, механических воздействий, качества монтажа (особенно муфт) и соблюдения правил технической эксплуатации.
Что означает индекс «Э» в маркировке и можно ли его игнорировать при выборе?
Индекс «Э» означает наличие экрана по каждой жиле. Игнорировать этот параметр нельзя. Кабели с экраном применяются в сетях, где важна электромагнитная совместимость (снижение влияния на слаботочные линии), где требуется симметрирование электрического поля для увеличения срока службы изоляции, а также в современных сетях с чувствительной электроникой. Использование неэкранированного кабеля (ПвБШв) в таких условиях недопустимо.
Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?
Выбор сечения 240 мм² является результатом комплексного расчета:
Окончательное сечение выбирается как наибольшее из полученных в этих расчетах.
Заключение
Кабель ПвЭБШв 1 кВ 240 мм² является современным, надежным и универсальным решением для создания силовых линий распределения электроэнергии среднего уровня мощности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, медной токопроводящей жилы, экранирования и стальной бронезащиты, делает его пригодным для ответственных объектов промышленности, инфраструктуры, коммерческого и жилого строительства. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долговечную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.