Кабель ПвПбШв 3-х жильный на напряжение 0,66 кВ: полный технический анализ
Кабель ПвПбШв представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлорида. Конструкция предназначена для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, где присутствуют механические нагрузки, без возможности растяжения. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001: П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пб – бронепоков из стальных лент с антикоррозионной подушкой (бумага); Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
Конструкция кабеля ПвПбШв 3х…
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговременную и надежную работу в тяжелых условиях.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – ММ), круглой формы. Для сечений от 16 мм² и выше, как правило, используется уплотненная жила (многопроволочная, компактированная), что улучшает гибкость и технологичность укладки. Жилы соответствуют 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.
- Фазная изоляция. Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Данный материал, полученный методом сшивки молекул полиэтилена, сохраняет высокие диэлектрические свойства полиэтилена, но приобретает существенно лучшую теплостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании). Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную толщину по всей длине жилы.
- Скрутка. Три изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнения применяются жгуты из невулканизированной резиновой смеси, ПВХ пластиката или экструдированного полиэтилена. Это придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя, что дополнительно фиксирует конструкцию.
- Бронепоков (Пб). Ключевой элемент защиты от механических повреждений. Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Перед наложением брони на сердечник кабеля наматывается подушка (подброневая обмотка) из крепированной бумаги или синтетических лент. Ее функция – предотвратить повреждение внутренних полимерных слоев острыми кромками стальных лент при изгибах и вибрациях. Броня типа «Пб» (с подушкой) предпочтительнее «П» (без подушки) для кабелей с полимерной изоляцией.
- Наружная оболочка (Шв). Защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, наложенный поверх брони методом экструзии. Выполняет функции защиты стальной брони от коррозии, агрессивных сред (почв, блуждающих токов) и обеспечивает необходимые противопожарные свойства (не распространяет горение при одиночной прокладке). Имеет характерную черную окраску.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной и наиболее целесообразный способ монтажа для данной марки. Броня эффективно защищает от механических повреждений при подвижках грунта, давлении, случайных раскопках. Глубина заложения должна быть не менее 0,7 м от планировочной отметки. Кабель укладывается на подготовленную подушку (слой песка или просеянной земли) и засыпается сверху таким же слоем перед обратной засыпкой грунтом. При пересечении с инженерными коммуникациями и в местах повышенной опасности кабель дополнительно защищают плитами или кирпичом.
- Прокладка в кабельных сооружениях. Разрешена прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях. В помещениях с повышенной влажностью или наличием агрессивных паров ПВХ оболочка обеспечивает необходимую защиту.
- Прокладка в воздухе. Допускается, если исключена возможность механических повреждений (например, по стенам зданий на высоте). Следует учитывать, что при прокладке в воздухе допустимый длительный ток нагрузки ниже, чем при прокладке в земле (см. Таблицу 1).
- Запрещено применение для прокладки по подвижным конструкциям, в блоках, а также для подвижного подключения оборудования.
- ПвПбШв vs ВБШвнг(А)-LS: Кабель ВБШв имеет изоляцию и оболочку из ПВХ. Его преимущество – более низкая стоимость и стойкость к распространению горения (индекс «нг»). Недостаток – меньшая допустимая температура нагрева жил (+70°C), худшие диэлектрические потери и ограниченная стойкость к тепловым перегрузкам. ПвПбШв предпочтительнее при высоких нагрузках, в ответственных линиях, где важна надежность и высокая пропускная способность.
- ПвПбШв vs АСБл: Бумажно-пропитанная изоляция (АСБл) обладает высокой электрической прочностью и надежностью, но имеет серьезные ограничения по перепадам высот (из-за стекания пропитки), более сложна в монтаже (необходимость концевых муфт с обязательной герметизацией срезов), требует больших радиусов изгиба. Кабель ПвПбШв лишен этих недостатков, не боится перепадов уровня, проще в монтаже и эксплуатации.
- ПвПбШв vs ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет ту же конструкцию, но без подброневой подушки («П» вместо «Пб»). Использование ПвПбШв с подушкой является более правильным и безопасным решением для полимерных кабелей, так как предотвращает риск повреждения изоляции об острые кромки лент.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Ток рассчитывается исходя из мощности подключаемого оборудования с учетом коэффициентов спроса и одновременности. Полученное значение должно быть меньше допустимого тока для выбранного сечения (см. Таблицу 1) с поправкой на условия прокладки (температура, количество кабелей в траншее).
- По потере напряжения. Для сетей 0,66 кВ потеря напряжения от шин РУ до наиболее удаленного электроприемника не должна, как правило, превышать 5%.
Основные технические и электрические характеристики
Кабель ПвПбШв 3х… 0,66 кВ соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 и рассчитан на эксплуатацию в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц с номинальным напряжением 0,66 кВ (660 В). Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц для готового кабеля составляет 3 кВ продолжительностью 10 минут.
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ПвПбШв 3х…
| Номинальное сечение жил, мм² | Допустимый длительный ток нагрузки, А (при прокладке в земле) | Допустимый длительный ток нагрузки, А (при прокладке в воздухе) |
|---|---|---|
| 3х1.5 | 35 | 29 |
| 3х2.5 | 46 | 38 |
| 3х4 | 60 | 50 |
| 3х6 | 75 | 60 |
| 3х10 | 100 | 80 |
| 3х16 | 135 | 105 |
| 3х25 | 170 | 135 |
| 3х35 | 205 | 160 |
| 3х50 | 245 | 190 |
| 3х70 | 300 | 235 |
| 3х95 | 355 | 280 |
| 3х120 | 410 | 320 |
*Указанные значения являются справочными. Фактические токи нагрузки должны определяться расчетом согласно ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки: температуры земли/воздуха, количества кабелей в траншее, глубины заложения, теплопроводности грунта.
Таблица 2. Механические и температурные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки | +130°C (суммарно не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд) |
| Максимальная температура жил при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Строительная длина | Не менее 150 м для сечений до 16 мм², не менее 125 м для сечений 25 мм² и выше |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области применения и особенности прокладки
Кабель ПвПбШв 3х… 0,66 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основная сфера применения – сети напряжением 660/380 В.
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
Выбор между кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв) и традиционным бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, СБ) или ПВХ изоляцией (ВБШв) определяется условиями проекта.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвПбШв требует соблюдения правил ПУЭ и техники безопасности. При прокладке необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был менее 10 наружных диаметров. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обоих концов. Для соединения и ответвления используются кабельные муфты: соединительные (СТп, СТпБ) и концевые (КВп, КНп). При переходе с кабеля ПвПбШв на кабели других марок (например, для ввода в распредустройства) применяются концевые муфты соответствующего типа. Особое внимание при разделке уделяют герметизации среза оболочки и бронелент для предотвращения попадания влаги в сердечник.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ПвПбШв от ПвБШв?
Буква «П» в маркировке брони (Пб) указывает на наличие подброневой подушки (подушки) под стальными лентами. В марке ПвБШв броня наложена непосредственно на поясную изоляцию или оболочку сердечника (индекс «Б»). Наличие подушки в ПвПбШв критически важно, так как она защищает чувствительную полимерную изоляцию жил от повреждения острыми кромками стальных бронелент при изгибах, вибрациях и температурных деформациях. Использование кабеля с подброневой подушкой (Пб) повышает надежность и долговечность линии.
Можно ли использовать кабель ПвПбШв для прокладки в воде или агрессивных грунтах?
ПВХ оболочка (Шв) обеспечивает защиту от коррозии и умеренно агрессивных сред. Однако для постоянной прокладки непосредственно в воде (водоемах, болотах) или в грунтах с высокой агрессивностью (солончаки, отвалы химических производств) рекомендуется применять кабели с наружной оболочкой из полиэтилена (индекс «Шп» или «Шп»), например, ПвПбШп, которая обладает более высокой стойкостью к влаге и химикатам. В особо тяжелых условиях требуется проведение дополнительных исследований и, возможно, применение кабелей в свинцовой оболочке.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвПбШв?
Выбор сечения производится по двум основным критериям согласно ПУЭ:
Дополнительно проводится проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания (для распределительных сетей 0,4 кВ часто не является определяющей). Окончательный выбор сечения должен быть зафиксирован в проектной документации.
Требуется ли дополнительная защита кабеля ПвПбШв при прокладке в земле?
Броня из стальных лент является основной механической защитой. Однако, согласно ПУЭ (п. 2.3.83), при прокладке в местах, где вероятны механические повреждения (например, в зонах раскопок, на глубине менее 1 м от пола или грунта в помещениях, при пересечении с дорогами), кабель необходимо защищать на всем протяжении или на участках повышенного риска. Защита осуществляется путем укладки в асбоцементные или пластиковые трубы, либо закрытия сверху железобетонными плитами или кирпичом, уложенным поперек трассы. Сигнальная лента, уложенная над кабелем на глубине 0,25-0,3 м от поверхности, является обязательным элементом, предупреждающим о наличии кабеля.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет. Расчетный срок службы – не менее 30 лет. Фактический ресурс определяется условиями эксплуатации: соблюдением токовых нагрузок, отсутствием хронических перегрузок, качеством монтажа (особенно муфт), коррозионной активностью грунта, механическими воздействиями. Нарушение минимального радиуса изгиба при укладке, повреждение оболочки, плохое заземление брони могут сократить срок службы в несколько раз.
Нужно ли заземлять броню кабеля ПвПбШв?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Броня, металлические оболочки и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при коротком замыкании. Заземление выполняется путем присоединения бронелент к заземляющему контуру через концевые и соединительные муфты с помощью медного гибкого проводника. Игнорирование этого требования создает риск поражения персонала электрическим током и может привести к пробою кабеля из-за возникновения на броне опасного потенциала.
Заключение
Кабель ПвПбШв 3-х жильный на 0,66 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для организации силовых линий распределительных сетей низкого напряжения в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая температурная стойкость, отличные диэлектрические свойства) и надежную бронезащиту с антикоррозионным покрытием, делает его предпочтительным выбором для ответственных проектов подземной и наземной прокладки. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации, а также грамотное заземление брони являются залогом многолетней и бесперебойной работы кабельной линии.