Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией ПвБВ 10 кВ: конструкция, характеристики и область применения

Кабель силовой марки ПвБВ на напряжение 10 кВ представляет собой кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката, бронированный стальными оцинкованными лентами. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки ПвБВ

• П – изоляция жил на основе пропитанной бумаги.
• в – материал оболочки – винил (поливинилхлоридный пластикат).
• Б – наличие брони из двух стальных оцинкованных лент.
• В – материал защитного покрова (под броней и поверх нее) – винил (ПВХ).
• 10 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Дополнительные обозначения в марке: «ож» (однопроволочная жила), «мн» (многопроволочная жила), «г» (отсутствие защитного покрова над броней – «голый»), «нг» (негорючее исполнение оболочки). Пример полной маркировки: ПвБВнг 3х120-10 – кабель трехжильный, сечением 120 мм², на напряжение 10 кВ, в негорючей оболочке.

Конструкция кабеля ПвБВ 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 25-50 мм² в зависимости от производителя) или многопроволочными. Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют круглую форму. Для трехжильных кабелей жилы секторной формы не применяются, все жилы круглые.

2. Фазная изоляция

Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью, стабильностью параметров и отличными диэлектрическими характеристиками при рабочей температуре. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения.

3. Поясная изоляция

Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция, также из пропитанной бумаги. Она выравнивает электрическое поле в кабеле.

4. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)

Каждая жила поверх фазной изоляции имеет экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Это необходимо для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.

5. Оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает изоляцию от увлажнения и механических повреждений. В исполнении «нг» используется ПВХ пониженной горючести.

6. Броня

Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Назначение – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).

7. Защитный покров (шланг)

Поверх брони накладывается слой ПВХ пластиката для защиты стальных лент от коррозии. Под броней также имеется подушка (как правило, из битума, крепированной бумаги или ПВХ), предохраняющая оболочку от повреждения лентами.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут для кабелей после изготовления.
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C в нормальном режиме.
• Кратковременно допустимая температура перегрузки: +90°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
• Температура при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность КЗ не более 4 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей ПвБВ 10 кВ, проложенных в земле (траншее)

Условия: температура земли +15°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.

Сечение жилы, мм²	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
3х16	—	95
3х25	—	125
3х35	—	150
3х50	—	180
3х70	—	220
3х95	—	270
3х120	—	315
3х150	—	360
3х185	—	410
3х240	—	480

Примечание: При прокладке в воздухе или в кабельных каналах значения токовых нагрузок пересчитываются с учетом конкретных условий (температура окружающей среды, количество кабелей в пучке и т.д.).

Таблица 2. Габаритные и весовые показатели (примерные для трехжильных кабелей)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг
3х16	40-45	2200-2600
3х50	50-55	3500-4000
3х120	65-70	6000-6700
3х240	80-85	9000-10000

Область применения и способы прокладки

Кабели ПвБВ 10 кВ предназначены для эксплуатации в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
• Питание мощных электроприемников (трансформаторы, двигатели, насосные станции) на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии блуждающих токов и риска электрокоррозии. При наличии коррозионной активности необходимы дополнительные меры защиты.
• Прокладка в помещениях, туннелях, шахтах, в условиях повышенной влажности.

Важное ограничение: Кабели с бумажной пропитанной изоляцией не допускается прокладывать на трассах с большими перепадами уровней (разностью высот) из-за стекания пропитки. Максимально допустимый уровень перепада указывается производителем (обычно не более 15-25 м для кабелей с вязкой пропиткой).

Преимущества и недостатки кабеля ПвБВ

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность при правильной эксплуатации. Срок службы достигает 30-40 лет.
• Хорошая электрическая прочность и стабильность параметров изоляции.
• Устойчивость к термическим перегрузкам.
• Наличие брони обеспечивает механическую защиту, что позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на аналогичное напряжение.

Недостатки:

• Ограничение по перепаду уровней при прокладке.
• Гибкость ниже, чем у кабелей с пластмассовой изоляцией, из-за бумажной изоляции и брони.
• Трудоемкость монтажа концевой и соединительной муфт, требующая высокой квалификации персонала. Необходимость герметизации срезов изоляции.
• Горючесть бумажной изоляции. Даже в исполнении «нг» кабель требует соблюдения строгих противопожарных мер при групповой прокладке.
• Большая масса и габариты по сравнению с аналогами на то же напряжение и сечение.
• Чувствительность к увлажнению при повреждении оболочки, что требует контроля герметичности.

Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

В современных сетях кабели ПвБВ все чаще заменяются кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП). Ключевые отличия:

• Изоляция СПЭ не боится перепадов уровней, не стекает.
• Кабели СПЭ легче и гибче, имеют меньший наружный диаметр.
• Монтаж муфт на кабелях СПЭ проще и быстрее.
• Кабели СПЭ имеют более высокую допустимую температуру длительной нагрузки (до +90°C) и КЗ (до +250°C).
• Однако кабели ПвБВ, как правило, дешевле и обладают проверенной многолетней надежностью в стабильных условиях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между кабелями АСБ и ПвБВ?

Кабель АСБ имеет алюминиевые жилы («А»), свинцовую герметизирующую оболочку («С») поверх бумажной изоляции и броню («Б»). Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность от влаги, но делает кабель тяжелым и менее гибким. ПвБВ использует ПВХ оболочку и не имеет сплошного металлического герметизирующего слоя, что делает его легче и дешевле, но накладывает ограничения по перепадам уровней и требует более внимательного отношения к целостности оболочки.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБВ 10 кВ в воздухе?

Да, можно. Однако необходимо учитывать снижение токовой нагрузки при групповой прокладке в лотках или коробах, а также воздействие солнечного излучения. Рекомендуется прокладка в туннелях, эстакадах или с использованием защитных кожухов.

3. Какой кабель выбрать для прокладки в земле: ПвБВ или ПвБШв?

ПвБШв имеет защитный покров в виде шланга из ПВХ поверх брони (буква «Ш»), что обеспечивает лучшую защиту брони от коррозии в агрессивных грунтах. ПвБВ имеет более простой покров. Для обычных неагрессивных грунтов достаточно ПвБВ. При наличии блуждающих токов, кислотных или щелочных почв предпочтительнее ПвБШв или необходимо применение дополнительных мер катодной защиты.

4. Нужно ли заземлять броню кабеля ПвБВ?

Да, бронеленты кабеля подлежат обязательному заземлению с двух концов для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при коротком замыкании. Заземление выполняется путем соединения брони с земляной шиной через специальные заземляющие проводники в концевых муфтах.

5. Какие муфты используются для монтажа кабеля ПвБВ 10 кВ?

Для соединения и оконцевания применяются стопорные и соединительные муфты с чугунным или эпоксидным корпусом (типа СС, ССс, КНТп), а также современные муфты с термоусаживаемыми компонентами. Выбор типа муфты зависит от условий эксплуатации и требований проекта. Монтаж должен выполняться специалистами, прошедшими соответствующее обучение.

6. Как определить повреждение изоляции кабеля ПвБВ?

Основные методы – измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В и проведение испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ). Также используются методы локации повреждений (импульсный, акустический, индукционный) для поиска точного места пробоя.

Заключение

Кабель ПвБВ 10 кВ остается востребованным продуктом в электроэнергетике, особенно при модернизации существующих сетей и в проектах, где критична стоимость. Его надежность, проверенная десятилетиями, и наличие бронированной конструкции делают его подходящим для прокладки в земле и в условиях возможных механических воздействий. Однако при проектировании новых объектов необходимо тщательно взвешивать его преимущества и недостатки по сравнению с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, учитывая ограничения по перепадам уровней, сложность монтажа и массогабаритные показатели. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и технической документацией являются залогом длительной и безаварийной службы кабельных линий на основе ПвБВ.