Кабель ПвБбШп 4х120

Кабель силовой ПвБбШп 4х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБбШп 4х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с медными жилами сечением 120 мм² в количестве четырех штук, в поливинилхлоидном шланге пониженной горючести. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и долговечность в сложных условиях эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвБбШп 4х120

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Без подушки под броней (отсутствие классической «подушки» в виде слоя битума и бумажных лент, их функции выполняют внутренняя оболочка и поясная изоляция).
• Шп – Защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести поверх брони.
• 4х120 – Четыре токопроводящие жилы, каждая номинальным сечением 120 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля ПвБбШп 4х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии слои располагаются следующим образом:

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
2. Экран на жиле (фазный экран). Полупроводящей слой в виде экструдированной ленты или слоя, наложенный поверх изоляции жилы. Выравнивает распределение электрического поля и предотвращает локальные перенапряжения.
3. Изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками: высокая стойкость к тепловому старению, длительная допустимая температура жилы +90°C, аварийная перегрузка до +130°C, стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 35 кВ).
4. Экран на изоляции (поясная изоляция). Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя и медной ленты или проволоки. Полупроводящий слой контактирует с изоляцией, а медный экран служит для заземления и отвода емкостных токов. В четырехжильных кабелях сечением от 25 мм² экран выполняется в виде отдельных медных проволок, наложенных поверх каждой изолированной жилы, что обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
5. Поясная изоляция. В качестве поясной изоляции обычно используется лента из полимерных материалов или крепированная бумага, которая наматывается поверх скрученных экранированных жил. Она служит защитным слоем, предохраняющим жилы от повреждения броней.
6. Броня. Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала его. Ленты наматываются с определенным шагом. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (сдавливание, удары, растяжение), от грызунов и других внешних воздействий.
7. Защитный шланг (покров) Шп. Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, наложенная поверх брони. Выполняет функцию защиты стальной брони от коррозии, а также обеспечивает стойкость к распространению горения. Имеет характерную оранжевую или красную окраску для кабелей на напряжение 35 кВ.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 26/35	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим работы
Максимальная температура при КЗ, °C	+250	Длительность не более 5 сек
Допустимый нагрев при перегрузке, °C	+130
Минимальная температура монтажа, °C	-15	Без предварительного прогрева
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре +20°C
Строительная длина, м	Не менее 250	По согласованию может быть меньше

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Стойкость к распространению горения	Категория «нг(А)-HF» по ГОСТ 31565. Не распространяет горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением.
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Предназначен для эксплуатации в умеренном и холодном макроклимате.
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБбШп 4х120 применяется для создания магистральных линий электропередачи, распределительных сетей, питания мощного промышленного оборудования (трансформаторные подстанции, насосные станции, компрессорные установки). Благодаря броне и защитному шлангу, он предназначен для прокладки:

• В земле (траншеях): Основной способ прокладки. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сигнальной лентой или плитами, и засыпается грунтом. Броня защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Возможна прокладка без дополнительных защитных труб (коробов).
• В помещениях, подвалах, тоннелях: Оболочка из ПВХ пониженной горючести позволяет прокладывать кабель внутри зданий и сооружений при условии соблюдения требований пожарной безопасности.
• На открытом воздухе: Допускается, но необходимо учитывать воздействие ультрафиолета. Рекомендуется прокладка в лотках или с использованием дополнительных защитных кожухов.

Важно: Прокладка по воздуху (на тросах) для данного кабеля не является стандартной и требует специальных расчетов на механическую прочность и ветровые нагрузки.

Преимущества и недостатки кабеля ПвБбШп 4х120

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен водному старению, обладает высокой диэлектрической прочностью и стойкостью к тепловым перегрузкам.
• Механическая защита: Стальная броня надежно защищает от внешних повреждений.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
• Пожарная безопасность: Оболочка из ПВХ пониженной горючести с индексом «нг(А)-HF» позволяет использовать кабель при групповой прокладке.
• Удобство монтажа и соединения: По сравнению с бумажно-масляными кабелями, монтаж муфт и концевых заделок проще и требует меньше времени.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ или резины.
• Большой вес и габариты: Усложняет транспортировку и монтаж, требует применения специальной техники.
• Требовательность к условиям монтажа: Необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба, избегать повреждения внешней оболочки, обеспечивать правильное заземление брони и экранов.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов, которые могут повредить изоляцию из СПЭ.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром).
• При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 0,7 м для кабелей до 35 кВ. При пересечении с дорогами – не менее 1 м.
• Броня и экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. Заземление выполняется с помощью специальных наконечников и медной оплетки.
• При необходимости резки кабеля необходимо предотвратить попадание влаги в торцы. Концы должны быть герметизированы термоусаживаемыми колпачками.
• Соединение и ответвление жил производится только с помощью специальных кабельных муфт (соединительных, стопорных, концевых), соответствующих напряжению и сечению кабеля.
• При прокладке в помещениях с повышенной пожарной опасностью кабель должен укладываться в лотки или короба из негорючих материалов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ПвБбШп отличается от АПвБбШп?

Буква «А» в начале маркировки (АПвБбШп) обозначает, что токопроводящая жила выполнена из алюминия. В кабеле ПвБбШп жила медная. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к окислению в местах соединений, но при этом значительно дороже и тяжелее алюминиевого аналога при одинаковом сечении.

Какое максимальное расстояние можно проложить кабель ПвБбШп 4х120 без дополнительных устройств?

Максимальная длина линии ограничена не конструкцией кабеля, а электрическими параметрами сети: падением напряжения и потерями мощности. Для точного расчета необходимо знать нагрузку (ток), cos φ, номинальное напряжение и удельные параметры кабеля (активное и индуктивное сопротивление). Для ориентировки, при напряжении 10 кВ и допустимой потере напряжения в 5%, длина линии может составлять несколько километров.

Нужно ли использовать трубы при прокладке данного кабеля в земле?

Прямое назначение бронированного кабеля – прокладка в земле без дополнительных труб. Использование труб (ПНД, асбестоцементных, стальных) является дополнительной мерой защиты в особо ответственных участках, при пересечении дорог, в местах с высокой вероятностью раскопок или в агрессивных грунтах. Однако это значительно увеличивает стоимость прокладки.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?

Номинальное напряжение кабеля должно быть не ниже, чем напряжение сети, в которую он включается. Для сетей 10 кВ применяется кабель с маркировкой 8.7/15 кВ (где 8.7 кВ – напряжение между жилой и землей). Использование кабеля на более высокое напряжение (например, 26/35 кВ) в сети 10 кВ допустимо, но экономически нецелесообразно. Использование кабеля на более низкое напряжение категорически запрещено.

Как осуществляется контроль состояния изоляции СПЭ в процессе эксплуатации?

Основными методами являются измерение сопротивления изоляции мегомметром (2.5 или 5 кВ) и диагностика частичных разрядов. Современные методы включают рефлектометрию (локацию повреждений), измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и мониторинг частичных разрядов онлайн. Для кабелей с изоляцией из СПЭ особенно важно выявление дефектов, возникших при транспортировке или монтаже.

Можно ли использовать кабель ПвБбШп 4х120 для прокладки в пожароопасных зонах?

Кабель с индексом «нг(А)-HF» допущен к групповой прокладке и имеет пониженное дымо- и газовыделение, что соответствует требованиям для многих пожароопасных зон. Однако окончательное решение о применении должно базироваться на классификации конкретной зоны по ПУЭ и результатах оценки пожарного риска. В некоторых случаях может потребоваться кабель с дополнительной огнестойкостью (маркировка «-FR»).

Как правильно рассчитать токовую нагрузку для данного кабеля?

Длительно допустимый ток нагрузки (I_дд) зависит от способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в пучке и других факторов. Базовые значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3, Таблица 1.3.16 и последующие). Для кабеля 4х120 мм² с медными жилами, проложенного в земле (одиночная прокладка, температура грунта +15°C), I_дд составляет примерно 300 А. При прокладке в воздухе значение будет ниже. Для точного расчета необходимо применять поправочные коэффициенты из ПУЭ.