Кабель ВБШв 3х240

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБШв 3х240: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ВБШв 3х240 – это силовой кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из двух стальных оцинкованных лент, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки: В – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из стальных лент; Шв – защитный шланг (оболочка) из винила; 3х240 – три основные жилы сечением 240 мм² каждая. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля ВБШв 3х240

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Номинальное сечение – 240 мм², фактическое сечение соответствует ГОСТ и имеет минимальные допустимые отклонения.
• Экран по жиле (полупроводящая экранирующая оболочка): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 4.5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Первый – полупроводящий слой, экструдированный поверх изоляции. Второй – медный экран в виде медных лент или оплетки. Этот экран заземляется и служит для создания равного потенциала по поверхности изоляции, отвода емкостных токов и в качестве элемента защиты от короткого замыкания.
• Поясная изоляция: Наматывается поверх скрученных экранированных жил. Выполняется из полупроводящих или изоляционных лент, обеспечивая дополнительную защиту и округление сердечника.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
• Защитный шланг (наружная оболочка): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладывается поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции бронированного покрова от земли, обладает стойкостью к агрессивным средам, маслам, влаге, ультрафиолету (при наружной прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля ВБШв 3х240 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ».

Таблица 1. Электрические параметры для кабеля ВБШв 3х240 на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8.7/10; 8.7/15; 12/20	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая длительная температура жилы, °C	+90	В нормальном режиме работы
Допустимая температура жилы при коротком замыкании, °C	+250	Продолжительность не более 5 сек
Минимальная температура прокладки, °C	-15	Без предварительного подогрева
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	Для многожильных кабелей с броней
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При температуре +20°C
Строительная длина, м	Не менее 200	Может быть увеличена по согласованию
Срок службы, лет	Не менее 30	При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ВБШв 3х240 (однократная прокладка в земле, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт)

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А (Iж = +90°C)	Ток короткого замыкания, кА (t ≤ 5 сек)
В траншее (в земле)	~ 410-430 А	~ 31-33 кА*
В воздухе (в помещении)	~ 450-470 А
В воздухе (наружная установка)	~ 480-500 А

• Точное значение тока КЗ зависит от конкретной конструкции жилы и экрана, определяется расчетом.

Область применения и способы прокладки

Кабель ВБШв 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределения энергии в сетях напряжением 6-20 кВ. Благодаря наличию брони и влагостойкой оболочки, он предназначен для прокладки в условиях, где высока вероятность механических воздействий и присутствия влаги.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. Необходимо исключить наличие острых камней, строительного мусора. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается как по лоткам, так и по конструкциям. Броня обеспечивает защиту от возможных падений предметов, сдавливания. ПВХ-оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» – не распространяющее горение – требует отдельного уточнения в маркировке ВБШвнг).
• Прокладка в воздухе: Возможна по наружным стенам зданий, эстакадам, между опорами. Крепление осуществляется с помощью специальных кабельных хомутов и дистанционных прокладок. Оболочка кабеля стойка к ультрафиолетовому излучению.
• Прокладка в условиях агрессивных сред: ПВХ-шланг обеспечивает стойкость к воздействию масел, бензина, кислот, щелочей, что позволяет использовать кабель на промышленных предприятиях.

Важно: При прокладке в земле в условиях с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки, территории химических предприятий) необходимо применять кабель с дополнительной защитой – наружным покровом типа «А» (поверх брони накладывается пластмассовая оболочка, а поверх нее – герметизирующая оболочка, например, из битума). Маркировка такого кабеля – ВБШвп.

Преимущества и недостатки кабеля ВБШв 3х240 по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (СБ, СБл):

• Отсутствие масла, что исключает риск протечек, упрощает монтаж (нет ограничений по перепадам высот).
• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C), что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
• Меньший вес и радиус изгиба, что облегчает транспортировку и укладку.
• Более простая и чистая процедура монтажа муфт и концевых заделок.
• Меньшие требования к обслуживанию в процессе эксплуатации.

Преимущества перед кабелем с ПВХ/ПЭ изоляцией на среднее напряжение:

• Изоляция из СПЭ обладает значительно более высокими диэлектрическими и механическими характеристиками, что позволяет выпускать кабели на более высокие напряжения (до 220 кВ и выше).
• Лучшие температурные характеристики и стойкость к тепловым ударам.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
• Требует высокой культуры монтажа: необходимо использовать специальный инструмент для разделки, строго соблюдать чистоту и технологию установки соединительной арматуры.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже, которые могут привести к развитию «древовидных» разрядов (трекинга).

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ВБШв 3х240 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

• Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, установленных на трассе. Запрещается сбрасывать барабан с транспорта, волочить кабель по земле. Радиус изгиба контролируется визуально.
• Подогрев: При температуре окружающей среды ниже -15°C кабель перед прокладкой необходимо выдержать в теплом помещении не менее 48 часов или прогревать трансформатором тока не более 8 часов.
• Заземление: Медные экраны всех трех жил и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это требование безопасности и условие нормальной работы релейной защиты.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Процесс включает ступенчатую разделку концов, очистку, монтаж изоляционных и экранирующих элементов, заполнение компаундом или установку термоусаживаемых компонентов.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для 10 кВ – 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВБШв от ПвБШв?

Буква «П» в маркировке ПвБШв указывает на материал изоляции – силанольносшитый полиэтилен. По своим электрическим и эксплуатационным характеристикам он практически идентичен кабелю с изоляцией из сшитого полиэтилена (ВБШв). Разница заключается в технологии сшивки молекулярной структуры полиэтилена. В настоящее время в технической документации и стандартах эти обозначения часто используются как синонимы, но конкретные параметры всегда следует уточнять в технических условиях производителя.

Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) у четырехжильного кабеля ВБШв 4х240?

Для кабелей на напряжение 6-35 кВ с сечением основных фазных жил 240 мм², при наличии четвертой (нулевой) жилы, ее сечение выбирается в соответствии с требованиями проекта и ПУЭ. Как правило, для сетей с изолированной нейтралью четвертая жила является жилой защитного заземления (PE) и может иметь уменьшенное сечение, например, 120 мм² (маркировка: ВБШв 3х240+1х120). В сетях с глухозаземленной нейтралью, где четвертая жила выполняет функции и нулевой рабочей (N), и защитной (PEN), ее сечение обычно равно фазному – 240 мм² (ВБШв 4х240).

Как определить необходимое сечение кабеля ВБШв для конкретной мощности?

Сечение выбирается по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки и по потере напряжения. Расчет ведется исходя из максимальной мощности объекта, коэффициента спроса, способа прокладки, температуры окружающей среды и количества параллельных линий. Для ориентировочной оценки: кабель ВБШв 3х240 на 10 кВ при прокладке в земле может передавать полную мощность около 7-8 МВА (S = √3·U·I = 1.73·10000·430 ≈ 7.4 МВА). Точный расчет должен выполнять проектировщик.

Можно ли проложить кабель ВБШв в воде?

Кабель ВБШв не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера). Хотя его оболочка и броня обеспечивают высокую герметичность, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через микротрещины или повреждения. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, марки ПвП, ПвПу).

Какой срок службы у кабеля ВБШв 3х240?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальная нагрузка, отсутствие перегрузок и коротких замыканий, правильный монтаж, отсутствие внешних механических повреждений, контроль состояния линии в процессе эксплуатации.

Что означает исполнение «нг(А)-HF» в маркировке кабеля?

Дополнительные буквенные индексы указывают на специальные свойства:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая огнестойкость). Это означает, что кабель при одиночной прокладке не горит, а при групповой – не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по современным стандартам.
• HF – с пониженным коррозионной активностью продуктов дымо- и газовыделения (Halogen Free). Изоляция, экраны и оболочка такого кабеля выполнены из материалов, не содержащих галогенов (хлора, фтора и др.). При пожаре это минимизирует выделение едкого дыма и коррозионно-активных газов, опасных для людей и оборудования.

Полная маркировка такого кабеля может выглядеть как ВБШвнг(А)-HF 3х240.