Кабель ВКбШв 4-х жильный
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВКбШв 4-х жильный: полный технический анализ
Кабель ВКбШв 4-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) и кабельных сооружениях, включая коллекторы, туннели и каналы. Его конструкция и материалы выбраны для обеспечения длительной и надежной работы в условиях высоких напряжений и агрессивной среды. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 (и его предшественникам) следующая: В – изоляция жил из сшитого полиэтилена, К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, б – без подушки под броней (броня наложена поверх герметизированного экрана), Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный. Цифра «4» указывает на количество основных токопроводящих жил.
Конструкция кабеля ВКбШв 4х
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь, степень 1 по ГОСТ 859-2001). Для сечений от 25 мм² и выше жилы, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений обычно до 16-25 мм² и многопроволочными для больших сечений.
- Экран по жиле. Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена или наложенной полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. Процесс сшивания (образования поперечных связей между молекулами) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом.
- Экран по изоляции. Также полупроводящий, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.
- Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя. Объединяет экраны отдельных жил в общую систему.
- Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Является важнейшим элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- Продольная герметизация. Под броней часто применяется битумная лента или полимерно-битумный состав для защиты от продольного распространения влаги.
- Броня. Выполнена из отдельных круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх герметизирующего слоя. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Буква «б» в маркировке указывает на отсутствие традиционной подушки из ПВХ-лент и слоя битума под броней, что является современной конструктивной особенностью.
- Наружная оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), выпрессованного поверх брони (шланг «Шв»). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету (при прокладке на воздухе) и механическим воздействиям.
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +130°C.
- Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (не более 4 сек): +250°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей и не менее 10 наружных диаметров для многожильных.
- Прокладка без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже -15°C.
- Кабель является нераспространяющим горение (при одиночной прокладке).
- Магистральные линии в кабельных сетях напряжением 6-35 кВ.
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия).
- Устройство вводов на подстанции и распределительные пункты.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений, кроме случаев, требующих применения кабелей с проволочной броней.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Высокая надежность и долговечность: Отсутствие миграции пропиточного состава, стойкость к тепловым циклам.
- Большая допустимая температура и перегрузочная способность: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C для бумажной изоляции.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду уровней.
- Пожаро- и экологическая безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и загрязнения почвы.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
- Раскатка: Осуществляется с учетом минимального радиуса изгиба. Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств, допускать удары и резкие изгибы.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дно траншеи укладывается песчаная подушка (посыпка) толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней на 200 мм, затем укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) и производится полная засыпка.
- Соединение и оконцевание: Требуют высокой квалификации монтажников. Для соединения жил применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные, ответвительные). Процесс включает: ступенчатую зачистку изоляции и экранов, монтаж соединителя, восстановление изоляции и экранов, монтаж заземляющих проводников и внешнего защитного корпуса. Ошибки на этом этапе – основная причина последующих пробоев.
- Заземление: Медные экраны и броня кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Основные технические характеристики и условия применения
Кабель ВКбШв 4х предназначен для работы в сетях трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, на номинальное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Выбор конкретного номинального напряжения зависит от толщины изоляции жил.
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | Толщина изоляции из СПЭ, мм, не менее |
|---|---|
| 6/10 | 3.0 |
| 10/15 | 3.0 |
| 20/35 | 5.5 |
| 35/66 | 9.0 |
Условия эксплуатации:
Области применения и преимущества перед кабелями с бумажной изоляцией
Кабель ВКбШв 4х применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:
Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ, ЦСБ):
Сечения, масса и электрические параметры
Номенклатура сечений основных жил кабеля ВКбШв 4х определяется ГОСТ и ТУ. Типовой ряд включает сечения от 50 до 400-500 мм². Электрическое сопротивление жил и допустимые длительные токи нагрузки нормируются.
| Сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт 1.2 К*м/Вт, tземли=25°C), А | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (tвозд=25°C), А |
|---|---|---|---|---|
| 3×50+1×25 | 55-60 | 4500-5000 | 175 | 190 |
| 3×95+1×50 | 65-70 | 6500-7000 | 250 | 275 |
| 3×120+1×70 | 70-75 | 7500-8000 | 285 | 310 |
| 3×150+1×70 | 75-80 | 8500-9000 | 330 | 355 |
| 3×185+1×95 | 80-85 | 10000-11000 | 375 | 405 |
Примечание: Точные значения необходимо уточнять в технической документации завода-изготовителя для конкретной марки и напряжения. Четвертая жила, как правило, имеет меньшее сечение, так как используется в качестве нулевой (нейтральной) в сетях с глухозаземленной нейтралью.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ВКбШв требует специальной подготовки и инструмента. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ВКбШв от ВБШв?
Основное отличие – в материале изоляции. У ВКбШв изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), что обеспечивает более высокие температурные и нагрузочные характеристики (+90°C против +70°C). У кабеля ВБШв изоляция жил выполнена из поливинилхлорида (ПВХ). Кабель ВКбШв рассчитан на более высокие напряжения (до 35 кВ и выше), в то время как ВБШв, как правило, применяется на напряжения 1 и 6 кВ.
Почему в маркировке указано «б» (без подушки)? Не снижает ли это защиту?
Конструкция «б» является современной и предусмотрена стандартами. Отсутствие традиционной подушки из ПВХ-лент и битума компенсируется наложением герметизирующего слоя (битумной ленты или состава) непосредственно под броню. Это не снижает защитных свойств, но упрощает конструкцию и снижает вес кабеля. Броня из круглых проволок обеспечивает эффективную защиту от механических воздействий.
Можно ли прокладывать кабель ВКбШв 4х в воде?
Нет, кабель ВКбШв не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для таких условий применяются специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой (например, ПвП, ПвПу). Наружная ПВХ-оболочка ВКбШв обеспечивает стойкость к влажной среде, но не гарантирует длительную герметичность под постоянным гидростатическим давлением.
Как правильно выбрать сечение четвертой (нулевой) жилы?
Сечение нулевой жилы в 4-жильных кабелях на напряжение 6-35 кВ регламентируется стандартом или техническими условиями. Как правило, для сечений основных жил до 185 мм² включительно сечение нулевой жилы составляет 50-70% от сечения фазной. Для сечений 240 мм² и более – 50% (например, 3х240+1х120). Точное значение указывается в каталоге производителя.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, обязательно. Помимо песчаной подушки и засыпки, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабель на напряжение выше 1 кВ, прокладываемый в траншее, должен быть защищен от механических повреждений на всем протяжении (бетонные плиты, кирпич). Сигнальная лента укладывается на глубине 0.25 м от поверхности земли над кабелем.
В чем разница между «Шв» и «Шп» в конце маркировки?
«Шв» – защитный шланг (оболочка) выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката. «Шп» – защитный шланг выпрессованный из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка (Шп) обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным химическим средам, но менее устойчива к ультрафиолету и имеет более низкую температуру воспламенения по сравнению с ПВХ (Шв).
Заключение
Кабель ВКбШв 4-х жильный является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комбинированной защите (стальная броня, ПВХ-шланг), обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в тяжелых условиях эксплуатации. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и квалифицированный монтаж муфт являются обязательными условиями для реализации всех преимуществ данной кабельной продукции. При проектировании и закупке необходимо руководствоваться актуальными стандартами (ГОСТ 31996-2012) и технической документацией конкретного производителя.