Кабель ПвБШв 4х185
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШв 4х185: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвБШв 4х185 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с внешним защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена; в – оболочка из ПВХ пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (наружная оболочка) из ПВХ пластиката; 4х185 – четыре токопроводящие жилы сечением 185 мм² каждая.
Конструкция кабеля ПвБШв 4х185
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Жила сечением 185 мм² выполняется, как правило, из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила является многопроволочной (повышенной гибкости), что облегчает процесс монтажа и укладки. В кабеле присутствуют четыре изолированные жилы: три фазные и одна нулевая (четвертая) равного сечения.
- Фазная изоляция. Каждая токопроводящая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, придавая материалу повышенную термостойкость (до 90°С в длительном режиме и до 250°С при коротком замыкании), механическую прочность и стойкость к растрескиванию. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (6, 10 или 35 кВ).
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также выполняемая из СПЭ или экструдированного полупроводящего слоя, которая формирует круглую форму кабеля и обеспечивает равномерное электрическое поле.
- Экран. Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше наличие экрана обязательно. Он состоит из двух элементов: проводящего слоя (полупроводящая лента или экструдированный слой) и медной ленты или проволок, наложенных поверх поясной изоляции. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жил, защищает от внешних электромагнитных помех и служит для протекания токов утечки и токов короткого замыкания.
- Разделительный слой. Представляет собой обмотку из ПЭТ-ленты или крепированной бумаги, которая предотвращает повреждение экрана острыми кромками стальной брони.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала его. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке.
- Наружная оболочка (шланг). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладывается поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет кабель от воздействия агрессивных сред, влаги и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Питание главных понижающих подстанций и распределительных устройств (РУ) 6-35 кВ.
- Прокладка магистральных линий от энергогенерирующих источников к центрам нагрузки.
- Электроснабжение крупных промышленных предприятий, насосных станций, горнодобывающих комплексов.
- Устройство вводов в здания и сооружения при необходимости повышенной механической защиты.
- Прокладка в земле (траншее). Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой и засыпается грунтом. Броня обеспечивает защиту от механических нагрузок со стороны грунта и при проведении земляных работ.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Благодаря нераспространению горения оболочки из ПВХ, кабель допускается к групповой прокладке. Броня защищает от возможных повреждений при обслуживании.
- Прокладка в помещениях и по эстакадам. Допускается при отсутствии риска значительного растягивающего усилия. Не рекомендуется прокладка по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих элементов (тросов), так как кабель не предназначен для длительных растягивающих нагрузок.
- Преимущества:
- Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен старению из-за гигроскопичности, как бумажная изоляция. Диэлектрические свойства стабильны в течение всего срока службы.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Механическая защита: Наличие стальной брони делает кабель устойчивым к механическим повреждениям, что критически важно при прокладке в земле в городских условиях.
- Простота монтажа и обслуживания: Отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке (в отличие от маслонаполненных кабелей). Не требует сложных систем масляного хозяйства и постоянного мониторинга.
- Более высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Недостатки:
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией аналогичного сечения и напряжения.
- Большая масса и жесткость: Затрудняет ручную укладку, требует применения специальной техники (кабельные транспортеры, лебедки).
- Чувствительность к точечным ударам: Несмотря на броню, точечный удар острым предметом может повредить изоляцию. Требуется аккуратность при монтаже.
- Необходимость специального инструмента и обученного персонала для оконцевания и монтажа муфт, так как технология работы с СПЭ имеет свои особенности (фазировка, зачистка экрана, контроль чистоты).
- Раскатка. Производится с помощью кабельного транспортера или лебедки с ограничителем тяжения. Запрещается сбрасывать барабан с кабелем, волочить кабель по земле. Радиус изгиба должен быть не менее 15-20 наружных диаметров.
- Подготовка концов. Перед установкой концевых или соединительных муфт производится ступенчатая зачистка кабеля с помощью специального ножа. Важно не повредить изоляцию жил и полупроводящие слои.
- Монтаж муфт. Для кабелей 6-35 кВ с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает: фазировку, наложение экранирующих и изолирующих элементов, заземление брони и экрана, герметизацию. Работы должны выполняться в условиях чистоты, без пыли и повышенной влажности.
- Заземление. Броня и экран кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для безопасности персонала и обеспечения нормальной работы защитных устройств.
- 8,7/10 кВ (U0/U): Применяется в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где возможно длительное (до 8 часов) воздействие повышенного напряжения на изоляцию фазы относительно земли при однофазном замыкании. U0=8.7 кВ — это напряжение между фазой и землей.
- 6/10 кВ: Применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (где коэффициент замыкания на землю не превышает 1.4), где перенапряжения при замыкании кратковременны.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики кабеля ПвБШв 4х185 регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми аналогами) и международным стандартом МЭК 60502-2. Ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ПвБШв 4х185
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 20/35 кВ |
| Количество и сечение жил | 4 жилы, 185 мм² каждая |
| Материал жилы | Медь (Cu), класс 1 или 2 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (не более 5 сек) | +250°C |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле для 10 кВ* | ~340 А (зависит от условий прокладки и температуры грунта) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может быть оговорена с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
*Точный расчет Iдоп требует учета конкретных условий: способ прокладки, температура окружающей среды, удельное тепловое сопротивление грунта, количество работающих кабелей в траншее и их взаимное расположение.
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля | Приблизительно 75-85 мм |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 11000-13000 кг (11-13 тонн) |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвБШв 4х185 применяется для создания надежных силовых линий электроснабжения промышленных объектов, жилых и административных зданий, объектов инфраструктуры. Основные сферы применения:
Способы прокладки кабеля ПвБШв 4х185:
Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
Преимущества и недостатки кабеля ПвБШв 4х185 по сравнению с аналогами
Сравнение проводится преимущественно с кабелями в бумажно-масляной изоляции (например, СБ) и кабелями с изоляцией из СПЭ, но без брони (ПвП).
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвБШв 4х185 требует строгого соблюдения правил ПУЭ (Глава 2.3) и технологических карт. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля ПвБШв от АВБШв?
Основное отличие — материал изоляции жил. У кабеля АВБШв изоляция жил выполнена из пропитанной бумаги, а у ПвБШв — из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это обуславливает все последующие различия: более высокая рабочая температура (+90°C против +70°C), отсутствие ограничений по разности уровней при прокладке, большая стойкость к тепловым перегрузкам и меньшая чувствительность к влаге у ПвБШв. Кабель с СПЭ считается более современным и надежным.
Можно ли прокладывать кабель ПвБШв 4х185 в воде (по дну водоема)?
Нет, стандартная конструкция кабеля ПвБШв не предназначена для постоянной прокладки в воде. Наружная ПВХ-оболочка и броня не обеспечивают полную герметичность от длительного воздействия воды под давлением. Для прокладки в водной среде применяются специальные кабели с герметизированной алюминиевой оболочкой (например, марки ПвПуг).
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?
Для сетей 10 кВ применяются кабели с двумя вариантами маркировки по напряжению: 6/10 кВ и 8,7/10 кВ. Выбор зависит от режима работы нейтрали сети:
В случае сомнений рекомендуется выбирать кабель на более высокое фазное напряжение 8,7/10 кВ, так как он универсален.
Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как его рассчитать?
Термическая стойкость к току короткого замыкания (КЗ) определяется сечением жилы, материалом и допустимой температурой. Для меди и температуры +250°C можно использовать упрощенную формулу проверки: S ≥ I √t / K, где S — сечение жилы (185 мм²), I — действующее значение тока КЗ за время t, K — коэффициент (для меди ~141). Например, для t=1 сек, максимально допустимый ток I ≈ 185 141 / √1 ≈ 26 кА. Точный расчет должен быть выполнен в рамках проекта электроснабжения с учетом полного времени отключения защиты.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями связи?
Да, требуется. Силовые кабели на напряжение 6-10 кВ и выше создают мощное электромагнитное поле, которое может индуцировать опасные помехи в кабелях связи. При параллельной прокладке необходимо соблюдать нормируемые расстояния (не менее 0.5 м), а при пересечении — под прямым углом. В ряде случаев кабели связи прокладывают в отдельной защитной трубе или используют экранированные кабели связи.
Как маркируются жилы кабеля ПвБШв 4х185?
Жилы имеют цифровую маркировку, нанесенную либо на изоляцию жилы, либо с помощью цветных полос на скрутке. Стандартная маркировка: жилы 1, 2, 3 — фазные, жила 4 — нулевая. Цветовая идентификация согласно ГОСТ 31996-2012: для кабелей с числом жил 4, сечением от 70 мм², допускается маркировка цифрами 1, 2, 3, 0 или цветными полосами (например, белая, красная для фаз, синяя для нуля).
Заключение
Кабель ПвБШв 4х185 является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения силовых линий распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его ключевые преимущества — использование изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокую термическую и электрическую стабильность, и наличие стальной брони, гарантирующей механическую защиту. Выбор данного кабеля оправдан для ответственных объектов, где предъявляются повышенные требования к надежности электроснабжения, долговечности и пропускной способности линии. Правильный монтаж, квалифицированное соединение и заземление в соответствии с нормативной документацией являются обязательными условиями для раскрытия всего потенциала данного кабельного изделия в течение заявленного срока службы, превышающего 30 лет.