Кабель ПвзБбШп 1 кВ 150 мм

Кабель силовой ПвзБбШп 1 кВ 150 мм²: полный технический анализ и сфера применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) марки ПвзБбШп на напряжение 1 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой современное, надежное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения распределительного уровня. Данный тип кабеля сочетает в себе преимущества передовой полимерной изоляции с усиленной конструкцией бронепокрова, что определяет его эксплуатационные характеристики и области преимущественного использования.

Расшифровка маркировки ПвзБбШп

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• вз – Индекс, обозначающий, что изоляция выполнена внутренним экраном (водоблокирующие ленты или обмотки) для защиты от продольного распространения влаги.
• Б – Наличие брони. В данной марке броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Отсутствие подушки под броней (буква «б» указывает на наличие битумного состава или аналогичного, но в современной трактовке часто означает ленточную броню без отдельной подушки, в отличие от «Бн», где «н» — негорючая подушка).
• Шп – Защитный шланг (оболочка) из полиэтилена повышенной прочности (полиэтилен низкого давления, ПНД).
• 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт.
• 150 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвзБбШп 1 кВ 150 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Для сечения 150 мм² жила выполняется, как правило, многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Материал – медная проволока (обозначение по ГОСТ отсутствует, но подразумевается по умолчанию для кабелей данного уровня). Алюминиевые жилы в кабелях с изоляцией из СПЭ и броней встречаются реже. Жила может быть как круглой, так и секторной (сегментной) формы для уменьшения общего диаметра кабеля в трехжильных исполнениях.

2. Внутренний экран (полупроводящий экран на жиле)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Основной диэлектрический слой. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокие температурные и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания изоляция кратковременно выдерживает +250°C и +130°C соответственно.

4. Внешний экран (полупроводящий экран на изоляции)

Аналогичный внутреннему, полупроводящий слой поверх изоляции. Вместе с внутренним экраном создает идеально равномерное радиальное электрическое поле в толще изоляции.

5. Водоблокирующий слой (индекс «вз»)

Представляет собой обмотку из гидрофобных (водоблокирующих) лент или наложение слоя, содержащего супервлагопоглотитель. Назначение – локализация возможного проникновения влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки.

6. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или изоляционных лент, для формирования круглой формы.

7. Экран (заземляющий)

Выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов утечки или короткого замыкания. Для сечения 150 мм² часто применяется комбинированный экран: медная лента + дренажная проволока.

8. Броневой покров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов, случайных повреждений при раскопках. Сталь должна иметь антикоррозионное покрытие (оцинковка).

9. Защитный шланг (оболочка) из ПНД

Наружная оболочка из полиэтилена низкого давления черного цвета. Защищает броневые ленты от коррозии, выполняет функцию первой линии защиты от механических воздействий и агрессивных сред. Обладает высокой стойкостью к влаге, кислотам, щелочам, УФ-излучению (для кабелей, прокладываемых на открытом воздухе).

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для трехжильного кабеля 1 кВ, 150 мм²)

Приведенные данные являются типовыми и должны быть уточнены в технических условиях конкретного производителя.

Параметр	Значение	Примечание
Напряжение, U0/U (Um)	0,6 / 1 кВ (1,2 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая t° жилы	+90 °C	Длительно допустимая
Максимальная t° при КЗ	+250 °C	Длительность не более 5 сек
Допустимый нагрев при перегрузке	+130 °C	Циклы до 100 часов в год
Минимальная t° монтажа без подогрева	-15 °C	При более низкой t° требуется подогрев
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При t° +20°C
Емкость жилы	~0,35 мкФ/км	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление	~0,1 Ом/км	Приблизительное значение
Активное сопротивление жилы постоянному току (Rпост) при +20°C	Не более 0,124 Ом/км (медь)	По ГОСТ 22483

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Стойкость к удару	Соответствует классу защиты Б (бронированный)
Стойкость к сдавливанию	Высокая, нормируется ГОСТ (до 4000 Н/100 мм для ленточной брони)
Группа горючести оболочки	Г2-Г4 (умеренно- или нормальногорючая). Для прокладки в помещениях и коллекторах требуется соблюдение ПУЭ.
Стойкость к распространению горения	Одиночная прокладка: не распространяет горение. Групповая: требуется применение кабелей с индексом «нг(А)-HF» или иным, что не входит в базовую конструкцию ПвзБбШп.
Допустимое растягивающее усилие	Рассчитывается индивидуально, но наличие брони позволяет выдерживать значительные нагрузки.

Области применения кабеля ПвзБбШп 1 кВ 150 мм²

Благодаря сочетанию надежной изоляции СПЭ и стальной брони, кабель предназначен для прокладки в условиях, где присутствуют механические воздействия и риск повреждения, а также в агрессивных средах.

• Прокладка в земле (траншеях): Основная сфера применения. Броня защищает от давления грунта, растяжения, повреждений строительной техникой. Водоблокирующий слой предохраняет от распространения влаги при повреждении оболочки.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: При наличии риска механических повреждений от сторонних факторов.
• Прокладка по эстакадам, галереям и внутри производственных помещений: При условии отсутствия требований к нераспространению горения при групповой прокладке. Для групповой прокладки внутри зданий следует выбирать модификации с индексом «нг(А)-HF».
• Вводы на территории промышленных предприятий, распределительные сети 0,4/0,66/1 кВ: Для питания мощного оборудования, распределительных пунктов, трансформаторных подстанций.
• Участки с повышенной коррозионной активностью: Наружная оболочка из ПНД устойчива ко многим химическим веществам.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

По сравнению с кабелем АВБбШв (с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами):

• Преимущества: Более высокая надежность изоляции (отсутствие гигроскопичности), меньший вес и диаметр, более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней, простота монтажа и соединения (не требуются концевые муфты с маслоотделением).
• Недостатки: Более высокая стоимость, чувствительность к качеству монтажа муфт (требуется чистота и соблюдение технологии).

По сравнению с кабелем ВБбШв (с ПВХ изоляцией):

• Преимущества: Более высокая допустимая температура и токовая нагрузка, лучшие диэлектрические характеристики, стойкость изоляции к старению, меньшие потери, отсутствие миграции пластификаторов.
• Недостатки: Более высокая цена, необходимость специального инструмента для разделки.

По сравнению с безбронным кабелем ПвзП (ПвП):

• Преимущества: Наличие брони обеспечивает беспрецедентную механическую защиту, что критически важно при прокладке в земле без дополнительной защиты (труб).
• Недостатки: Больший вес, диаметр, стоимость, меньшая гибкость.

Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери

Допустимые длительные токовые нагрузки

Приведены для трехжильного кабеля с медными жилами 150 мм², проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт.

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А
В земле (одиночная прокладка)	~350-370 А
В воздухе (открыто, при температуре воздуха +25°C)	~330-350 А
В воздухе (в кабельном канале, пучке)	Требуется применение понижающих коэффициентов согласно ПУЭ, гл. 1.3.

Внимание: Точные значения должны приниматься по актуальным редакциям ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007 (МЭК 60287) или на основании теплового расчета для конкретных условий.

Расчет потерь напряжения

Потеря напряжения в трехфазной линии рассчитывается по формуле: ΔU = √3 I L (R’ cosφ + X’

• sinφ), где:

• I – расчетный ток, А;
• L – длина линии, км;
• R’ – удельное активное сопротивление жилы при рабочей температуре (для меди 150 мм² ~0,124 Ом/км при +20°C, при +90°C R’₉₀ = R’₂₀ [1 + α (90-20)] ≈ 0,124 [1 + 0.0039370] ≈ 0,158 Ом/км);
• X’ – удельное индуктивное сопротивление (~0,1 Ом/км);
• cosφ – коэффициент мощности нагрузки.

Для кабеля 150 мм² потери напряжения относительно невелики, что позволяет использовать его на протяженных линиях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвзБбШп от ПвБбШп?

Индекс «з» в маркировке ПвзБбШп указывает на наличие водоблокирующего слоя (защита от продольного распространения влаги). В кабеле ПвБбШп такого слоя нет. Это делает ПвзБбШп более предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой влажностью или на участках с риском локального повреждения оболочки.

Можно ли прокладывать кабель ПвзБбШп 1 кВ 150 мм² в помещении?

Да, можно, но с учетом требований пожарной безопасности. При одиночной прокладке или прокладке с расстоянием между кабелями не менее 30 см он считается не распространяющим горение. При групповой прокладке в пучках, лотках, коробах необходимо применять кабели с пониженной пожарной опасностью, имеющие в маркировке индексы «нг(А)», «нг(А)-HF», «нг(А)-LS». Базовая марка ПвзБбШп такими свойствами не обладает, поэтому для групповой прокладки внутри зданий следует выбирать специальные исполнения, например, ПвзБбШпнг(А)-HF.

Какой минимальный радиус изгиба для данного кабеля?

Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля (15D). Для предварительно смотанного кабеля, поставляемого на барабане, радиус изгиба при перевозке и хранении должен быть не менее 7,5D. Точный наружный диаметр трехжильного кабеля 150 мм² нужно уточнять у производителя, но ориентировочно он составляет 45-55 мм. Таким образом, монтажный радиус изгиба составит примерно 675-825 мм.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле (траншее)?

Броня из стальных лент сама по себе является отличной механической защитой. Согласно ПУЭ, кабели в броне из стальных лент (типа БбШв, БбШп) допускается прокладывать в земле без использования труб для защиты от механических повреждений. Однако на участках с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами, в местах вероятных раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде плит, кирпича или труб. Обязательна также защита сигнальной лентой или пластиковыми щитами на глубине 0,25-0,3 м от поверхности.

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На что ориентироваться?

Выбор сечения 150 мм² производится на основании:

1. Расчетного длительного тока нагрузки (должен быть меньше допустимого тока для условий прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов).
2. Потери напряжения (должны укладываться в нормы, например, ±5% от номинального на участке от ГПП до ЭД).
3. Термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка по формуле S ≥ I
4. √t / k, где k для меди ~145).
5. Экономической плотности тока (для промышленных предприятий при числе часов использования максимума более 5000).

Сечение 150 мм² часто применяется для ввода мощностей порядка 200-250 кВт при напряжении 0,4 кВ или для магистральных линий 1 кВ.

Как выполняется заземление брони и экрана кабеля ПвзБбШп?

Медный экран (лента/оплетка) и стальные бронеленты должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала с брони), обеспечения нормального режима работы экрана (отвод токов утечки) и для правильного функционирования релейной защиты (при использовании дифференциальных или направленных защит). Заземление выполняется путем соединения экрана и брони с земляной шиной через специальные контакты в концевых муфтах или с помощью отдельного заземляющего проводника.

Какие муфты применяются для монтажа кабеля ПвзБбШп 1 кВ?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение 1 кВ:

• Соединительные муфты: Изолирующие, обычно термоусаживаемые или холодноусаживаемые (ЗНТИ), обеспечивают восстановление всех слоев кабеля: изоляции, экранов, брони, оболочки.
• Концевые муфты: Наружной (КНТ) или внутренней (КВТ) установки. Для перехода с кабеля на воздушную линию используются проходные изоляторы (СТ).
• Ремонтные муфты: Для локального восстановления поврежденной оболочки или брони.

Критически важно использовать комплектующие, совместимые с материалом изоляции (СПЭ), и строго соблюдать технологию монтажа, включая очистку поверхности изоляции от полупроводящего слоя.