Кабель ВБШв-ХЛ 240 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШв-ХЛ 240 мм²: полный технический анализ

Кабель ВБШв-ХЛ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами, в поливинилхлоридном шланге пониженной горючести, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (ХЛ). Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в условиях вечной мерзлоты, северных и приравненных к ним районах, где температура окружающей среды может опускаться до -60°C.

Расшифровка маркировки ВБШв-ХЛ 240 мм²

• В – Изоляция жил из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
• Б – Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – Наружный защитный шланг в виде выпрессованного поливинилхлоридного пластиката.
• ХЛ – Исполнение для холодного лимата. Гарантирует сохранение эластичности изоляции и оболочки при низких температурах.
• 240 – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ВБШв-ХЛ 240 мм²

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

• Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная или многопроволочная (как правило, секторной или сегментной формы для кабелей на напряжение 6 кВ и выше, чтобы уменьшить общий диаметр). Класс гибкости 1 или 2. Сечение 240 мм² соответствует требованиям ГОСТ 22483.
• Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше): Полупроводящий экструдированный слой, выполненный из токопроводящего сшитого полиэтилена или наложенный в виде полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 6 кВ – около 3,4 мм, для 10 кВ – около 4,0 мм, для 20 кВ – около 5,7 мм (точные значения по ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокую термостойкость (до +90°C в длительном режиме) и стойкость к деформациям.
• Экран по изоляции: Состоит из двух элементов:
  • Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
  • Медной ленты или проволок (спирально наложенных), выполняющих роль нулевого потенциала и проводника для токов утечки и короткого замыкания.
• Поясная изоляция: Битумизированная или полимерная лента, наложенная поверх экрана.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также от растягивающих нагрузок.
• Наружная оболочка: Выпрессованный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Имеет маркировку «ХЛ», что подтверждает сохранение эластичности при температуре -60°C. Цвет оболочки, как правило, черный. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10(12) кВ; 8,7/10(12) кВ; 12/20(24) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, U_m – максимальное.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: Для кабеля 10 кВ – 30 кВ в течение 10 минут.
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C (в аварийном режиме до +130°C, при коротком замыкании до +250°C, время ограничено).
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Емкость жилы: Приблизительно 0,35-0,45 мкФ/км (зависит от конструкции).

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и многожильных кабелей с поясной изоляцией.
• Диапазон температур эксплуатации: От -60°C до +50°C. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Стойкость к агрессивным средам: Оболочка обеспечивает защиту при прокладке в земле с высокой и средней коррозионной активностью, в том числе в болотистой местности.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ВБШв-ХЛ 240 мм²

Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012, для кабеля с медными жилами, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C и глубине прокладки 0,7-1,0 м.

Количество жил в кабеле	Номинальное напряжение, кВ	Допустимый длительный ток, А (в земле)	Допустимый длительный ток, А (в воздухе)
3	6	440	390
3	10	425	380
1	10	515*	465*

• Для одножильных кабелей необходимо учитывать потери на вихревые токи и правильную взаимную укладку жил (в траншее или на воздухе).

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочные)

Параметр	ВБШв-ХЛ 3х240 (10 кВ)	ВБШв-ХЛ 1х240 (10 кВ)
Наружный диаметр, мм	65 — 75	40 — 45
Масса 1 км кабеля, кг	7500 — 8500	3500 — 4000
Максимальная длина в бухте/барабане, м	150 — 300	300 — 500
Строение жилы	Многопроволочная, секторная/сегментная	Однопроволочная или многопроволочная, круглая

Области применения и особенности монтажа

Кабель ВБШв-ХЛ 240 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи 6-20 кВ, питания мощных промышленных потребителей (заводы, насосные станции, нефтегазовые объекты), сооружения распределительных сетей в условиях Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока.

• Прокладка в земле: Основной способ. Требуется песчаная подушка толщиной 100-150 мм, защита от повреждений механизмами (сигнальная лента или плиты). Глубина прокладки – 0,7-1,0 м. В местах пересечения с дорогами или другими коммуникациями кабель должен быть уложен в трубы или блоки.
• Прокладка в воздухе: Допускается по эстакадам, галереям, стенам зданий. Необходимо учитывать меньшую допустимую токовую нагрузку при групповой прокладке и влияние солнечной радиации (рекомендуется применение кабелей с защитным покровом, стойким к УФ).
• Прокладка в агрессивных грунтах и воде: Броня и оболочка ХЛ обеспечивают необходимую защиту. При постоянном подтоплении или прокладке по дну водоемов требуется дополнительная герметизация концевых муфт.
• Особенности монтажа в условиях ХЛ: Работы при температуре ниже -15°C требуют предварительного отогрева кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (токовых или индукционных методов). Изгибать непрогретый кабель запрещено из-за риска повреждения хладоломких материалов.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

ВБШв-ХЛ является аналогом кабеля АПвБШв-ХЛ, но с медной, а не алюминиевой жилой. Медный кабель имеет преимущества:

• Меньшее электрическое сопротивление, следовательно, более высокая пропускная способность по току при том же сечении.
• Лучшая стойкость к механическим воздействиям (изгиб, вибрация).
• Выше коррозионная стойкость контактных соединений.
• Недостаток – значительно более высокая стоимость и больший вес.

По сравнению с кабелем в свинцовой оболочке (например, АСБ) или с бумажно-масляной изоляцией, ВБШв-ХЛ легче, проще в монтаже (не требует сложных концевых разделок с вертикальным градиентом), не имеет риска утечки пропитки, имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВБШв от ВБШв-ХЛ?

Исполнение ХЛ (холодостойкое) гарантирует, что материалы изоляции (XLPE) и оболочки (ПВХ пластикат) сохраняют эластичность и не растрескиваются при экстремально низких температурах (до -60°C). В обычном исполнении нижний предел температуры составляет около -50°C, а главное – материалы могут терять гибкость уже при -20°C, что делает монтаж зимой невозможным.

Можно ли использовать кабель ВБШв-ХЛ 240 мм² для прокладки в воде?

Конструкция кабеля (броня, оболочка) обеспечивает стойкость к кратковременному или постоянному воздействию воды. Однако для прокладки по дну рек, озер, в коллекторах с постоянным подтоплением рекомендуется использовать кабели со специальной гидрофобной лентой в броне или дополнительным свинцовым влагозащитным покровом (например, кабель ПвП). Для ВБШв-ХЛ критически важна качественная герметизация концевых и соединительных муфт.

Как правильно выбрать сечение 240 мм²? Необходим ли расчет по потере напряжения?

Выбор сечения 240 мм² является стандартным для фидеров 6-10 кВ со средней и высокой нагрузкой (токи 300-400 А). Обязателен расчет по допустимому току нагрузки (с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов) и проверка по потере напряжения. Для длинных линий (более 1-2 км) потеря напряжения может стать определяющим фактором, требующим увеличения сечения.

Какие муфты применяются для монтажа кабеля ВБШв-ХЛ 240 мм²?

Для соединения и оконцевания применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM) муфты на соответствующее напряжение (6, 10, 20 кВ). Для холодного климата существуют муфты в исполнении ХЛ. Крайне важно использовать комплекты, совместимые с изоляцией из сшитого полиэтилена, и строго соблюдать технологию монтажа, включая обработку полупроводящих слоев и заземление экранов.

Как проверить качество кабеля перед приемкой и монтажом?

• Визуальный осмотр барабана и концов кабеля на отсутствие механических повреждений оболочки.
• Проверка наличия бирок и маркировки с указанием марки, сечения, напряжения, длины, даты изготовления, ГОСТ/ТУ, знака соответствия.
• Замер сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В (должно быть не менее 100 МОм·км).
• Проверка целостности и правильности фазировки жил.
• Запрос у поставщика протоколов заводских испытаний, включая испытание повышенным напряжением.

Каковы особенности заземления экранов кабеля на 10 кВ?

Медные экраны (проволочные или ленточные) должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала, ограничения потенциала на экране и обеспечения нормальной работы релейной защиты. В некоторых случаях (для очень длинных линий) применяют заземление через ограничители перенапряжения или поперечное заземление для снижения токов циркуляции в экранах.

Заключение

Кабель ВБШв-ХЛ 240 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения в суровых климатических условиях. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и морозостойкой оболочки, обеспечивает длительный срок службы при прокладке в земле без дополнительных защитных конструкций. Правильный выбор, монтаж с учетом климатических особенностей и соблюдение требований ПУЭ позволяют создать энергоэффективную и отказоустойчивую кабельную линию.