Кабели силовые сечение 500 мм с пластмассовой изоляцией бронированные

Кабели силовые сечением 500 мм² с пластмассовой изоляцией бронированные: конструкция, применение, стандарты

Силовые кабели с сечением токопроводящей жилы 500 мм² и пластмассовой изоляцией, оснащенные броней, представляют собой высоконадежные изделия, предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Их применение обусловлено необходимостью питания мощных потребителей, работы в магистральных линиях, а также прокладки в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля сечением 500 мм² является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполняется, как правило, из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 500 мм² жила формируется секторной или круглой формы из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает необходимую гибкость. Медь предпочтительна для высоких токовых нагрузок и требований к минимальному сечению, алюминий — для экономичных решений при условии увеличения диаметра.
• Изоляция: В качестве изоляции фазных жил используется сшитый полиэтилен (XLPE) или поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). XLPE является доминирующим материалом для напряжений 10 кВ и выше благодаря высокой температурной стойкости (допустимая температура длительной нагрузки +90°C), отличным диэлектрическим свойствам и стойкости к тепловым пробоям. ПВХ изоляция применяется, как правило, для кабелей на напряжение до 6 кВ.
• Поясная изоляция: Поверх изолированных фазных жил накладывается общий слой изоляции, часто из того же материала, что и фазная, или из специальных полимерных лент. Этот слой обеспечивает дополнительную электрическую прочность и скрепляет конструкцию.
• Экран по жилам: Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше обязательным является наличие экрана из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен или электропроводящие ленты) поверх изоляции каждой жилы. Он выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
• Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется полимерным материалом или жгутами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция и экран: Поверх заполнителя может накладываться общий экран (медная или алюминиевая фольга, полимерные ленты с медными проволоками) для кабелей с изолированной нейтралью.
• Броня: Ключевой элемент защищенного кабеля. Выполняется из стальных оцинкованных лент (две ленты, наложенные с перекрытием) или стальных оцинкованных проволок. Ленточная броня (обозначение в маркировке «Бн») защищает от механических повреждений, сдавливания и грызунов. Проволочная броня (обозначение «К» — круглые проволоки, «П» — плоские) применяется при необходимости восприятия значительных растягивающих усилий (например, при прокладке на вертикальных участках).
• Защитный шланг (наружная оболочка): Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена (PE/ПЭ). Защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней изоляции. Оболочка из ПВХ распространена шире, полиэтилен применяется для повышенной стойкости к влаге и агрессивным средам.

Основные типы и маркировка

В Российской Федерации и странах СНГ наиболее распространены кабели, изготовленные по ГОСТ 31996-2012 (аналогичны стандартам МЭК). Основные марки бронированных кабелей с пластмассовой изоляцией сечением 500 мм²:

• АВБбШв / АВБбШнг(А)-LS: Алюминиевая жила, изоляция из ПВХ или сшитого полиэтилена (в зависимости от модификации), броня из двух стальных лент, защитный шланг из ПВХ. Буква «нг» обозначает нераспространение горения, LS — пониженное дымовыделение и газовыделение при пожаре.
• ВБбШв / ПвБбШв / ПвБбШнг(А)-LS: Медная жила (отсутствие первой буквы «А» означает медь), изоляция из ПВХ (В) или сшитого полиэтилена (Пв), броня из стальных лент, шланг из ПВХ.
• АПвКШп / ПвКШп: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из круглых оцинкованных стальных проволок и защитным шлангом из полиэтилена. Предназначен для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в воде.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабели сечением 500 мм² рассчитаны на передачу значительных мощностей. Их ключевые параметры зависят от материала жилы, номинального напряжения и типа изоляции.

Таблица 1. Сравнительные характеристики кабелей 500 мм² на напряжение 10 кВ

Параметр	АВБбШв (XLPE, алюминий)	ПвБбШв (XLPE, медь)	Примечания
Номинальное напряжение, кВ	10	10	Между жилами и относительно земли
Допустимая температура жилы при длительной нагрузке, °C	+90	+90	Для изоляции XLPE
Максимальная температура при КЗ (5 сек), °C	+250	+250	Кратковременное воздействие
Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А*	~355-380	~465-495	*Зависит от условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление)
Минимальный радиус изгиба	15-20 наружных диаметров	15-20 наружных диаметров	Для многопроволочных жил
Температура монтажа без предварительного подогрева, °C	Не ниже -15	Не ниже -15	Для ПВХ оболочки

Области применения и способы прокладки

Бронированные кабели 500 мм² применяются для создания надежных силовых линий в условиях, где присутствуют риски механических повреждений. Основные способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный метод. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты. Броня эффективно защищает от давления грунта, случайных раскопок и грызунов.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: В коллективных сооружениях, где возможно распространение огня, обязательна прокладка кабелей с индексом «нг(A)-LS».
• Прокладка по эстакадам и галереям: Допускается при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение) и атмосферных осадков, хотя наружная оболочка, как правило, устойчива к этим воздействиям.
• Прокладка в воде: Для пересечения водоемов применяются кабели с проволочной броней и полиэтиленовой оболочкой повышенной плотности (марки АПвКШп и аналоги).

Особенности монтажа и соединения

Работа с кабелями большого сечения требует специального оборудования и квалификации персонала. Основные этапы:

• Раскатка: Производится с помощью лебедок или кабельных роликов, установленных по трассе. Запрещается волочение кабеля по грунту или перекатывание барабанов для избежания повреждения оболочки и брони.
• Изгиб: Радиус изгиба должен строго соблюдаться согласно техническим условиям (обычно не менее 15-20 наружных диаметров кабеля).
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых). Для жилы 500 мм² используются, как правило, термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Критически важным является качественная обработка экрана и его заземление на обоих концах линии.
• Заземление брони: Бронеленты или бронепроволоки подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и снятия наведенных потенциалов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель с изоляцией XLPE от кабеля с ПВХ изоляцией?

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) имеет более высокую допустимую рабочую температуру жилы (+90°C против +70°C у ПВХ), большую стойкость к тепловым пробоям и лучшие диэлектрические потери. Это позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение для той же мощности. Кабели на напряжение выше 6 кВ практически всегда выполняются с изоляцией XLPE.

Когда выбирают кабель с проволочной броней (К), а когда с ленточной (Бн)?

Ленточная броня (Бн) защищает от внешних механических воздействий (сдавливание, удары, грызуны) и является стандартным решением для прокладки в траншеях. Проволочная броня (К) применяется при наличии растягивающих нагрузок: прокладка в воде, на вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот, в нестабильных грунтах. Она воспринимает усилия на разрыв.

Как правильно выбрать сечение 500 мм²? Не является ли оно избыточным?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (по нагреву), потере напряжения и току короткого замыкания (по термической стойкости). Сечение 500 мм² применяется для питания мощных объектов: крупных промышленных предприятий, жилых микрорайонов, насосных станций, тяговых подстанций. Для нагрузок порядка 5-8 МВт при напряжении 10 кВ это сечение является типовым и часто не избыточным.

Обязательно ли использовать кабель с индексом «нг(А)-LS»?

Требования пожарной безопасности (СП 288.1325800.2016, ПУЭ 7-е изд.) предписывают применение кабелей, не распространяющих горение, с пониженным дымогазовыделением (нг(А)-LS) при прокладке в зданиях и сооружениях, в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, этажах), а также в помещениях с массовым пребыванием людей. Для одиночной прокладки в земле допускается применение кабелей без этих индексов.

Как осуществляется контроль качества изоляции после монтажа?

После монтажа и установки муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением. Для кабеля на 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут. Также обязательным является измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Перед подачей рабочего напряжения проводится проверка фазировки линии.