Кабель ПвБПг 240 мм

Кабель ПвБПг 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБПг 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 35 кВ, с медными жилами сечением 240 мм², бронированный стальными оцинкованными лентами, с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение до 35 кВ включительно частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки ПвБПг 240 мм²

• П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – наружная защитная оболочка (покров) из ПВХ пластиката (в маркировке указывается вторая буква «П» после «Б»).
• г – отсутствие в конструкции защитного покрова (гидроизоляции) поверх брони («голый»). В данном контексте «г» означает, что бронеленты наложены поверх герметизированной оболочки, а поверх брони наложена оболочка из ПВХ. Это стандартная конструкция для кабелей с броней из стальных лент.
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвБПг 240 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется уплотненная или многопроволочная круглая жила класса 2 (по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.

2. Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе «жила-изоляция», что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции под высоким напряжением.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (при КЗ) изоляция выдерживает до +250°C.

4. Экран по изоляции

Состоит из двух обязательных элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя, плотно прилегающего к изоляции.
• Медной экранирующей ленты в виде спирально наложенной луженой медной ленты или, что чаще для сечений 240 мм², из медных проволок, уложенных поверх полупроводящего слоя. Эти проволоки (экран) обеспечивают путь для замыкания токов утечки и токов однофазного КЗ на землю.

5. Поясная изоляция

Поверх экрана по изоляции накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или специальных лавсановых лент. Она служит для фиксации экрана и защиты его от повреждения при наложении брони.

6. Заполнение и оболочка

В трехжильных кабелях сечением 240 мм² промежутки между изолированными жилами заполняются для придания кабелю круглой формы. Поверх заполнения накладывается герметичная оболочка из ПВХ пластиката. Эта оболочка защищает экраны жил от влаги и механических воздействий на этапе до наложения брони.

7. Броня

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется ГОСТом. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие усилия), а также от грызунов.

8. Наружная оболочка

Поверх брони экструдируется наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. Она защищает стальные ленты брони от коррозии и обеспечивает необходимый уровень пожарной безопасности. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая t° жилы	+90°C	Длительно допустимая
Максимальная t° при перегрузке	+130°C	Не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы
Максимальная t° при КЗ	+250°C	Длительность КЗ не более 5 с
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При t° +20°C
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~ 355-450 А	Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.0754 Ом/км	Для медной жилы

Механические и климатические характеристики

Параметр	Значение
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров кабеля (для многожильных)
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного подогрева)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Стойкость к нагреву	Соответствует классу нагревостойкости +90°C
Исполнение по пожарной безопасности	ПвБПг(нг)-LS: нераспространение горения при одиночной прокладке, пониженное дымо- и газовыделение

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБПг 240 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования, главные распределительные щиты (ГРЩ), внутризаводские сети.
• Городские распределительные сети (ГРС): кабельные линии 6-10 кВ от ТП к РП и потребителям.
• Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы.
• Объекты генерации: соединения внутри подстанций, вывод мощности от генераторов.
• Нефтегазовая отрасль: для стационарной прокладки на промыслах.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при земляных работах. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой сигнальной лентой.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня обеспечивает защиту при возможных смещениях конструкций и от грызунов.
• По эстакадам и галереям: Допускается прокладка на открытом воздухе при условии, что наружная оболочка устойчива к УФ-излучению (обычно ПВХ оболочка требует защиты от прямого солнечного света).
• В помещениях, подвалах, шахтах: Исполнение «нг-LS» позволяет прокладывать его в местах с массовым пребыванием людей.

Запрещена прокладка по ненадежным (подвижным) конструкциям, а также в блоках, где возможно длительное присутствие воды.

Преимущества и недостатки кабеля ПвБПг 240 мм² по сравнению с аналогами

По сравнению с кабелем АВБбШв (с бумажной изоляцией и алюминиевой жилой):

• Преимущества: Более высокая надежность из-за отсутствия гигроскопичной бумажной изоляции и масел; большая допустимая температура и токовая нагрузка; меньший вес и радиус изгиба; возможность прокладки на трассах с большими перепадами высот; более длинная строительная длина.
• Недостатки: Более высокая стоимость; требования к квалификации персонала при монтаже муфт; чувствительность к качеству монтажа концевых заделок.

По сравнению с кабелем ПвПг (без брони):

• Преимущества: Наличие брони обеспечивает механическую защиту, что позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб (коробов).
• Недостатки: Больший вес, диаметр и стоимость; больший минимальный радиус изгиба.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвБПг 240 мм² требует соблюдения строгих правил:

1. Работа с броней: При разделке кабеля для установки муфт бронеленты должны быть заземлены. Срез брони должен быть обработан для предотвращения коррозии и заусенцев.
2. Герметизация: Крайне важно обеспечить герметичность концевых и соединительных муфт, чтобы влага не проникла под оболочку и вдоль экранов.
3. Экраны: Экраны каждой жилы подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабеля для обеспечения нормального режима работы и безопасности. В схемах с односторонним заземлением экранов необходимо установить ограничители перенапряжений.
4. Радиус изгиба: Нельзя допускать изгибов с радиусом менее 15 D_нар во избежание повреждения изоляции и экранов.
5. Термоусаживаемые муфты: Наиболее распространенный тип муфт для данного кабеля. Требуют применения строительного фена (газовой горелки) для усадки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвБПг от ПвБШв?

Буква «Шв» в маркировке означает «шланг защитный из ПВХ». Фактически, для бронированных кабелей с ПВХ оболочкой поверх брони (как у ПвБПг) различие между ПвБПг и ПвБШв часто стирается, и оба обозначения могут использоваться для описания одной и той же конструкции. Более корректным для кабеля с ПВХ оболочкой поверх ленточной брони считается ПвБПг. «Шв» чаще относят к кабелям с броней из проволок и шлангом поверх нее.

Какой токовый нагрузки можно ожидать для ПвБПг 240 мм² при прокладке в земле?

Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп) зависит от множества факторов: удельное тепловое сопротивление грунта, глубина прокладки, температура земли, количество работающих рядом кабелей. Для одиночного кабеля, проложенного в земле с удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт на глубине 0.7 м при температуре грунта +15°C, I_доп составляет примерно 400-420 А. При прокладке в воздухе (на открытом солнце) этот ток может снижаться до 355-380 А. Точный расчет должен проводиться по методике, указанной в ПУЭ гл. 1.3.

Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля ПвБПг?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации.

• Броня: Заземляется для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции на броню. Заземление выполняется на обоих концах линии.
• Экраны (по изоляции): Также подлежат заземлению с обоих концов. Это обеспечивает симметрирование электрического поля, отвод емкостных токов и безопасность при КЗ. В длинных линиях (обычно свыше 1-2 км для 10 кВ) может применяться поперечное соединение экранов и их заземление в одной точке для снижения потерь.

Можно ли использовать кабель ПвБПг для прокладки в воде?

Нет, напрямую – нельзя. Конструкция кабеля ПвБПг не является герметизированной для работы в условиях длительного погружения в воду. Влага может мигрировать по торцам бронелент и под оболочку, что в долгосрочной перспективе приведет к коррозии брони и выходу кабеля из строя. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвПу2г, ПвПуг).

Что означает индекс «нг-LS» в маркировке и чем он важен?

Индекс «нг» (не распространяющие горение) означает, что кабель при одиночной прокладке не поддерживает горение после удаления источника огня. Индекс «LS» (Low Smoke) указывает на пониженное дымо- и газовыделение при пожаре. Кабель ПвБПг(нг)-LS критически важен для прокладки в общественных зданиях, метро, аэропортах, так как в случае пожара он позволяет снизить задымленность и выделение токсичных галогенсодержащих газов, что облегчает эвакуацию людей.

Как определить необходимое сечение (240 мм²) для конкретного объекта?

Выбор сечения 240 мм² или любого другого является результатом комплексного расчета:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный ток объекта должен быть меньше I_доп для выбранных условий прокладки.
2. По потере напряжения. На конце линии потеря напряжения не должна превышать нормированных значений (например, ±5% от номинального).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время его отключения защитой.
4. По экономической плотности тока. Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленность) сечение выбирается исходя из минимума приведенных затрат.

Сечение 240 мм² часто является стандартным для фидеров 6-10 кВ, питающих крупные распределительные пункты или мощные электродвигатели (насосы, вентиляторы).