Кабель ПвЭБШв 50 мм

Кабель силовой ПвЭБШв 50 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвЭБШв 50 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтина (Пв), экраном в виде медной оплетки (Э), броней из двух стальных оцинкованных лент (Б) и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката (Шв). Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке кабеля (например, ПвЭБШв 10 кВ 1х50).

Конструкция кабеля ПвЭБШв 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. В кабеле сечением 50 мм² используется медная жила круглой формы, соответствующая 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• Экран токопроводящей жилы (фазный экран). Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полиэтина с добавлением сажи. Он выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет отличные диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°С в длительном режиме). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.
• Экран изоляции (поясной экран). Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (аналогичного фазному экрану) и экрана из медных лент или проволок. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве заземляющего проводника при повреждении.
• Разделительный слой. Битумированная бумага или полимерная лента, наложенная поверх экрана, для предотвращения его контакта с броней и защиты от коррозии.
• Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов.
• Защитный шланг (наружная оболочка). Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции и предохраняет от воздействия влаги, агрессивных сред и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.

Технические характеристики и параметры

Ключевые технические характеристики кабеля ПвЭБШв 50 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ».

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры

Параметр	Значение для кабеля 50 мм²	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 20/35 кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Количество и форма жил	1, 3 жилы, секторной или круглой формы	Наиболее распространены трехжильные исполнения
Материал жилы	Медь (Cu), класс 1 или 2	Удельное сопротивление при 20°C не более 0,0182 Ом·мм²/м
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Стойкость к термоокислительному старению
Допустимая температура нагрева жилы:
— при длительном режиме работы	+90°C
— при перегрузке	+130°C	Допускается не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы
— при коротком замыкании	+250°C	Допустимая длительность до 5 с
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров кабеля	Для многожильных кабелей при прокладке
Сопротивление изоляции при 20°C	Не менее 100 МОм·км	Для кабелей на напряжение 6-10 кВ
Срок службы	Не менее 30 лет	При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (пример для трехжильного кабеля 6/10 кВ, проложенного в земле)

Условия прокладки	Токовая нагрузка, А	Поправочные коэффициенты
В земле (в траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт	~205-220 А	Зависит от конкретных условий
В воздухе, при температуре воздуха +25°C	~215-230 А	Зависит от способа прокладки (в лотке, на перфотрубе и т.д.)

Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, количество кабелей в траншее, глубину прокладки и др.).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвЭБШв 50 мм² применяется для создания надежных силовых линий в условиях, требующих повышенной механической защиты и наличия экрана. Основные сферы применения:

• Питание мощного промышленного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, трансформаторы собственных нужд подстанций).
• Создание распределительных сетей 6-35 кВ в городах, на промышленных предприятиях, в шахтах и карьерах (при отсутствии блуждающих токов).
• Прокладка в качестве вводов на территории объектов, где высока вероятность механических повреждений.
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) к подстанциям и потребителям (кабельные вставки).

Способы прокладки:

• В земле (траншеях). Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Обязательна защита сигнальной лентой или кирпичом. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. Допускается прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) на участках с повышенными требованиями.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам. Броня обеспечивает защиту при возможных смещениях конструкций и обрушениях.
• В помещениях. Допускается прокладка в производственных цехах, однако необходимо учитывать горючесть материалов оболочки и изоляции (группа горючести Г2-Г3 по ГОСТ 31565).

Важно: Прокладка в воде (водоемах) не рекомендуется из-за гигроскопичности бронелент. Для таких условий применяются кабели со свинцовой оболочкой (например, ПвП).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение кабеля ПвЭБШв 50 мм² с другими марками на напряжение 6-10 кВ.

Преимущества:

• Высокая механическая прочность. Наличие стальной брони делает кабель устойчивым к внешним воздействиям, что снижает риски аварий при строительных работах.
• Наличие экрана. Медный экран обеспечивает безопасность, защищает от внешних помех и позволяет использовать кабель в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
• Высокие температурные характеристики. Изоляция из сшитого полиэтина позволяет работать при +90°C и выдерживать значительные перегрузки.
• Коррозионная стойкость. Оцинкованная броня и ПВХ шланг защищают от влаги и агрессивных сред.
• Относительно малый вес и радиус изгиба по сравнению со свинцовыми аналогами (типа СБ), что облегчает монтаж.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с небронированными (ПвП) и неэкранированными марками.
• Повышенная трудоемкость монтажа из-за необходимости заземления брони и экранов с двух сторон, а также разделки концов.
• Гигроскопичность брони. При повреждении внешней оболочки стальные ленты подвержены коррозии, что требует тщательной герметизации концевых и соединительных муфт.
• Ограничение по прокладке в вертикальных шахтах без дополнительного крепления из-за значительного веса.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ПвЭБШв требует соблюдения строгих правил.

• Радиус изгиба. При прокладке не должен превышать 15 наружных диаметров кабеля для многожильных марок.
• Заземление. Броня и экран должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала и правильной работы релейной защиты.
• Разделка концов. Требует применения специальных кабельных муфт (концевых или соединительных). Важно обеспечить качественную ступенчатую разделку изоляции и экранов, герметизацию места ввода.
• Испытания. После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ, ПТЭЭП). Для кабеля 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 40 кВ в течение 10 минут.
• Термоциклирование. При эксплуатации важно учитывать, что кабель подвержен тепловым расширениям. При прокладке в земле рекомендуется укладка «змейкой» с запасом по длине.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвЭБШв от ПвБШв?

Буква «Э» в маркировке указывает на наличие экрана из медных лент или проволок поверх изоляции. Кабель ПвБШв не имеет такого экрана. Экранированный кабель обязателен для применения в сетях с изолированной нейтралью напряжением выше 1 кВ, а также для защиты от электромагнитных помех.

Можно ли прокладывать кабель ПвЭБШв 50 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, броня из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений при прокладке в земле. Однако, согласно ПУЭ, для предотвращения повреждений при земляных работах в дальнейшем, кабель на глубине 0,7-1,0 м должен быть защищен сигнальной лентой или плитами. На участках с повышенной опасностью (например, под дорогами) рекомендуется прокладка в трубах.

Как расшифровать маркировку ПвЭБШвнг(А)-10 кВ 3х50?

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина.
• Э – экран.
• Б – броня из стальных лент.
• Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлорида.
• нг(А) – не распространяющий горение по категории А (наивысшая пожарная безопасность при групповой прокладке).
• 10 кВ – номинальное напряжение.
• 3х50 – три жилы сечением 50 мм² каждая.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле: АВБбШв или ПвЭБШв?

Кабель АВБбШв имеет алюминиевые жилы и изоляцию из ПВХ, что делает его дешевле, но он уступает по ключевым параметрам:
— Допустимая температура нагрева жилы: +70°C против +90°C у ПвЭБШв.
— Стойкость изоляции к термостарению и перегрузкам у ПвЭБШв значительно выше.
— Медные жилы ПвЭБШв имеют лучшее сопротивление, меньший нагрев и большую стойкость к электродинамическим воздействиям КЗ.
Выбор в пользу ПвЭБШв оправдан для ответственных линий с высокими нагрузками и требованиями к надежности.

Требуется ли дополнительная защита от коррозии для брони кабеля ПвЭБШв?

В стандартном исполнении броня оцинкована, а поверх нее наложен ПВХ шланг, что обеспечивает достаточную защиту в большинстве грунтов. Однако в сильноагрессивных средах (солончаки, шлакоотвалы, высокое содержание блуждающих токов) рекомендуется применение кабелей с дополнительной защитой (например, с наружным покровом из пластмассовых лент, маркировка «2п» по ГОСТ) или прокладка в полиэтиленовых трубах с повышенной химической стойкостью.

Как правильно выбрать сечение 50 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?

Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Токовые нагрузки варьируются от 200 до 250 А в зависимости от способа прокладки и условий охлаждения (см. Таблицу 2). Окончательный выбор должен быть сделан на основе проекта, учитывающего все поправочные коэффициенты и требования ПУЭ. Для ориентировочной оценки мощности: при напряжении 10 кВ трехжильный кабель 50 мм² может передавать мощность около 3,5-4 МВт.