Кабель ПвПбШв 1-х жильный 0,66 кВ
Кабель ПвПбШв 1-х жильный 0,66 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвПбШв 1х… 0,66 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок, защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката и предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии растягивающих нагрузок. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в условиях агрессивных сред и механических воздействий.
Расшифровка маркировки ПвПбШв
- П – изоляция из сшитого полиэтина (обозначение по ГОСТ 31996-2012).
- в – оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- П – броня из плоских стальных оцинкованных проволок.
- б – без подушки под броней (броня наложена поверх герметизированной оболочки).
- Шв – защитный шланг в виде выпрессованного поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
- 1-х жильный – количество токопроводящих жил.
- 0,66 кВ – номинальное напряжение 660 В (между фазой и землей).
- Повышенная температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно (в аварийном режиме) до +130°C, при коротком замыкании до +250°C (не более 5 секунд).
- Высокая стойкость к тепловому старению и деформациям.
- Отличные диэлектрические характеристики.
- Стойкость к трекингу и влаге.
- Полупроводящий экран (экран по изоляции): накладывается экструзионно на изоляцию, аналогично экрану по жиле.
- Медный экран: выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх полупроводящего экрана, или в виде медной ленты. Его функция – замыкание емкостных токов и обеспечение безопасного потенциала при касании. Для одножильных кабелей он является обязательным элементом.
- Питание мощных одиночных потребителей (насосы, вентиляторы, трансформаторы собственных нужд) на промышленных предприятиях, шахтах, нефтегазовых объектах.
- Устройство вводов в здания и сооружения от распределительных сетей.
- Прокладка в кабельных туннелях, каналах, блоках, по эстакадам, где присутствует риск механических повреждений.
- Прокладка в земле (траншеях) – основное и наиболее частое применение. Кабель устойчив к давлению грунта, коррозии и воздействию блуждающих токов.
- Прокладка через водные преграды (реки, озера, болотистые местности) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
- Компенсация индуктивности и вихревых токов: При прокладке в стальной броне/трубе или при параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на значительные расстояния необходимо учитывать наводимые токи в броне и металлических элементах. Для их снижения применяют перекрестную перекладку фаз (т.н. «петля») или специальные схемы расположения кабелей в траншее.
- Заземление экранов: Медные экраны одножильных кабелей должны быть заземлены с обеих сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности и ограничения потенциала на экране. В схемах с односторонним заземлением экрана (для уменьшения токов в нем) требуется специальный расчет и обоснование.
- Учет потерь в броне: Стальная броня является ферромагнитным материалом, что приводит к дополнительным потерям мощности и нагреву кабеля. При больших нагрузках и групповой прокладке этот фактор необходимо учитывать при выборе сечения.
- Определение длительно допустимого тока нагрузки с учетом способа прокладки (в земле/воздухе) и поправочных коэффициентов (ПУЭ, Гл. 1.3).
- Проверку по потере напряжения.
- Проверку по токам короткого замыкания (термическая стойкость).
- Проверку по экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
- Учет условий окружающей среды (температура грунта, удельное тепловое сопротивление).
Конструкция кабеля ПвПбШв 1х… 0,66 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 мм² и выше, как правило, используется уплотненная (компактированная) жила, что улучшает ее механические характеристики и снижает склонность к окислению. Жила может быть как круглой, так и секторной формы для оптимизации диаметра кабеля.
2. Экран по жиле (для кабелей на напряжение 0,66 кВ и выше)
Представляет собой полупроводящий сшитый полиэтиновый экран, наложенный экструзионным способом непосредственно на жилу. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на поверхности жилы, что критически важно для кабелей с изоляцией из СПЭ.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтина, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это обеспечивает ряд преимуществ:
Толщина изоляции нормируется ГОСТ 31996-2012 и зависит от номинального напряжения и сечения жилы.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Защитная герметизирующая оболочка (внутренняя)
Поверх медного экрана методом экструзии накладывается оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Ее задача – защита экрана от коррозии и влаги, а также герметизация конструкции перед наложением брони.
6. Броня
Применяется броня типа «П» – плоские стальные оцинкованные проволоки, наложенные повивом. Ключевая особенность марки «Пб» – отсутствие традиционных подушек (из бумаги, битума, ПЭТ лент) под броней. Броня накладывается непосредственно на герметичную ПВХ оболочку. Это упрощает конструкцию, но требует высокого качества основной оболочки. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (давление грунта, случайные удары лопатой, грызуны).
7. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Внешний шланг из ПВХ пластиката, наложенный экструзионным способом поверх брони. Защищает стальные проволоки брони от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает дополнительную герметизацию и служит первым барьером против внешних воздействий. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля ПвПбШв 1х… 0,66 кВ (медная жила)
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток при прокладке в земле, А | Допустимый ток при прокладке в воздухе, А |
|---|---|---|
| 16 | 140 | 115 |
| 25 | 175 | 150 |
| 35 | 210 | 180 |
| 50 | 260 | 225 |
| 70 | 320 | 275 |
| 95 | 380 | 330 |
| 120 | 435 | 380 |
| 150 | 495 | 435 |
| 185 | 560 | 495 |
| 240 | 650 | 570 |
Примечание: Значения приведены ориентировочно, для точного расчета необходимо учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, температуру окружающей среды, количество кабелей в траншее и другие факторы по ПУЭ 7 изд.
Таблица 2. Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Исполнение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Допустимая температура жилы (длительно) | +90°C |
| Стойкость к нагреву при коротком замыкании | До +250°C (макс. 5 с) |
| Строительная длина | Не менее 150 м для сечений до 70 мм², не менее 100 м для сечений 95 мм² и выше |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвПбШв 1-х жильный 0,66 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 660/1000 В частотой 50 Гц.
Основные сферы применения:
Критически важные особенности монтажа одножильных кабелей:
Сравнение с аналогами
ПвПбШв vs. ВБШв
Кабель ВБШв имеет изоляцию из ПВХ пластиката, что накладывает ограничения по температуре (длительно +70°C) и стойкости к тепловому старению. ПвПбШв со СПЭ-изоляцией обладает более высокой пропускной способностью, лучшими диэлектрическими свойствами и увеличенным сроком службы в тяжелых условиях.
ПвПбШв vs. ПвБШв
Марка ПвБШв предполагает наличие подушек (как правило, из битумированных материалов или крепированной бумаги) под и над броней. Конструкция ПвПбШв (без подушек) более современна, технологична и обеспечивает лучшую герметизацию, но требует высокого качества материалов внутренней ПВХ оболочки.
ПвПбШв vs. СИП
Самонесущий изолированный провод (СИП) предназначен для воздушных линий, не имеет брони и внешней ПВХ оболочки, устойчивой к длительному контакту с грунтом и водой. Это принципиально разные продукты для разных сред прокладки.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Почему для прокладки в земле часто выбирают именно одножильный кабель, а не трехжильный?
Выбор одножильного кабеля для больших сечений (обычно от 240 мм²) обусловлен удобством транспортировки, монтажа и соединения. Трехжильный кабель аналогичного сечения имеет очень большой вес и радиус изгиба, что делает его укладку сложной. Кроме того, при повреждении одной жилы меняется только один кабель, а не весь трехжильный.
Вопрос 2: Как правильно заземлять экран одножильного кабеля ПвПбШв?
Медный экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Для этого экран выводят через концевую разделку на зажим заземления. На соединительных муфтах также предусматривают электрическое соединение экранов и их вывод для заземления. Это правило может быть изменено только для очень длинных линий для снижения токов в экране, что требует детального инженерного расчета.
Вопрос 3: Можно ли прокладывать ПвПбШв в пожароопасных помещениях или внутри зданий?
Да, можно. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория исполнения «нг» по ГОСТ 31565-2012). Однако для прокладки группой (в пучках, лотках) необходимо уточнять у производителя индекс распространения пламени (например, ПвПбШвнг(А)-LS). Оболочка из ПВХ пластиката с пониженной пожарной опасностью (LS) обеспечивает низкое дымо- и газовыделение.
Вопрос 4: В чем разница между броней из плоских проволок (П) и круглых проволок (К)?
Броня из плоских проволок (тип «П») обеспечивает более высокую гибкость кабеля по сравнению с броней из круглых проволок (тип «К»). Однако броня типа «К» (например, в кабеле ПвКШв) обладает большей стойкостью к растягивающим нагрузкам, что важно для прокладки по вертикальным трассам или в условиях возможной просадки грунта.
Вопрос 5: Как определить необходимое сечение жилы кабеля ПвПбШв для конкретного проекта?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:
Рекомендуется выполнять данный расчет силами проектной организации.
Заключение
Кабель ПвПбШв 1-х жильный 0,66 кВ является современным, надежным и технологичным решением для организации силовых подключений в условиях, требующих повышенной механической защиты и устойчивости к внешним воздействиям. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтина и комбинированной бронезащите, обеспечивает длительный срок службы даже в агрессивных грунтах и при перегрузках. Правильный выбор сечения, учет особенностей монтажа одножильных кабелей (заземление экранов, компенсация вихревых токов) и соблюдение требований ПУЭ являются залогом безопасной и бесперебойной работы кабельной линии на протяжении всего периода эксплуатации.