Кабель силовой ПвБШп 3х240: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвБШп 3х240 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами сечением 240 мм² в количестве трех штук, с наружным защитным покровом (шлангом) из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Он является одним из ключевых элементов современных кабельных линий электропередачи среднего и высокого напряжения.
Расшифровка маркировки ПвБШп 3х240
- П – изоляция из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – наличие внутренней оболочки (в данном случае, из поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена, служащей подушкой под броню).
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шп – защитный шланг (покров) наружный из полиэтилена.
- 3х240 – три токопроводящие жилы, сечением 240 квадратных миллиметров каждая.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Выполнен из электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Медный экран (поясной экран): Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Служит для отвода токов утечки и замыкания на землю, а также является элементом, обеспечивающим симметрию поля. Для кабелей на 35 кВ часто применяется экран в виде медных проволок с продольной медной лентой.
- Преимущества ПвБШп:
- Более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией и ПВХ).
- Большая пропускная способность по току.
- Отсутствие технологических ограничений по перепадам высот при прокладке.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря полиэтиленовому шлангу.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах по сравнению с маслонаполненными кабелями.
- Простота монтажа и соединения (не требуется спецоборудование для остановки масла).
- Недостатки / Особенности:
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 1 кВ.
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок – необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при ударе острым предметом), что требует аккуратного обращения.
- Прокладка в земле (в траншее, одна кабельная линия, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт): около 390-410 А.
- Прокладка в воздухе (в кабельном канале, туннеле): около 430-450 А.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В (для кабелей на 10 кВ). Сопротивление должно быть не менее 100 МОм·км (фактическое значение для новой бухты обычно составляет сотни и тысячи МОм).
- Проверку целостности и фазировки жил (прозвонку).
- После монтажа и соединения муфтами проводятся высоковольтные испытания повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением промышленной частоты в соответствии с нормативами (например, 60 кВ выпрямленного напряжения в течение 10 мин для кабеля 10 кВ).
Конструкция кабеля ПвБШп 3х240
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, механическую прочность и высокие электротехнические характеристики.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (или эквивалентным стандартам). Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, секторной или сегментной формы для компактности и оптимального заполнения внутреннего пространства кабеля. Медь обеспечивает высокую проводимость, стойкость к окислению и механическую гибкость.
2. Экранирование жилы
Каждая жила индивидуально экранирована. Экранирование состоит из двух неотделимых слоев:
3. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). СПЭ обладает превосходными диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
4. Заполнитель и поясная изоляция
Экранированные изолированные жилы скручены вместе. Пространство между ними заполняется эластичным или экструдированным заполнителем (часто на основе полипропилена или резиновых смесей) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция (обмотка) из полупроводящих или изоляционных материалов.
5. Внутренняя оболочка (подушка под броню)
Поверх заполнителя или поясной изоляции методом экструзии накладывается оболочка из ПВХ пластиката или полиэтилена. Ее задача – защитить изолированные жилы от коррозионного воздействия брони, а также обеспечить гладкую основу для наложения бронелент.
6. Броня
Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормирована. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
7. Наружный защитный шланг (покров Шп)
Внешняя оболочка из полиэтилена, наложенная поверх брони. Защищает стальные ленты брони от коррозии, обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли) и ультрафиолетовому излучению. Полиэтиленовый шланг является негорючим или самозатухающим материалом.
Основные технические характеристики и параметры
Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвБШп 3х240
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/10 кВ (12 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 3, 240 мм² |
| Материал жилы | Медь (Cu), класс 2 (многопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (до 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км (для 6-10 кВ), нормы по ГОСТ или ТУ |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | После монтажа: 2.5U0 в течение 15 мин (напр., 25 кВ для 10 кВ кабеля) |
| Строительная длина | Обычно не менее 200-250 м, по согласованию может быть короче |
Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели для ПвБШп 3х240 (на 10 кВ)
| Параметр | Примерное значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм | 65 — 75 |
| Масса 1 км кабеля, кг | 8000 — 9500 |
| Максимальный наружный диаметр | Уточняется по ТУ конкретного производителя |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвБШп 3х240 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, а также в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах. Благодаря полиэтиленовому шлангу он может прокладываться в условиях повышенной влажности, в заболоченной местности, в солончаках и в агрессивных средах, где требуется стойкость к химикатам. Запрещена прокладка по воздуху (подвесным способом) из-за значительной массы и наличия брони, не рассчитанной на значительные растягивающие нагрузки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвБШп 3х240 должен производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля. Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты: соединительные (СТО) и концевые (КНТ, КНТп для наружной установки, КВТ для внутренней). Технология монтажа муфт на кабели с изоляцией из СПЭ включает обязательные этапы: ступенчатая зачистка изоляции, обработка полупроводящего слоя специальным инструментом, точное совмещение жил, применение электропроводящих и изоляционных материалов, экранирование и герметизация. Требуется строгое соблюдение инструкций производителя муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между ПвБШп и ПвБбШп?
Разница в материале внутренней оболочки (подушки под броню). У ПвБбШп эта оболочка выполнена из бутила (резиновой смеси), а у ПвБШп (без второго «б») – из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена. Бутиловая подушка обеспечивает лучшую герметизацию и гибкость, но кабель становится дороже.
2. Можно ли использовать кабель ПвБШп 3х240 для прокладки в воде?
Нет, напрямую для прокладки в водоемах (реках, озерах) данный кабель не предназначен. Для таких условий существуют специальные кабели с усиленной свинцовой герметизирующей оболочкой (например, ПвПу2г). ПвБШп обладает высокой стойкостью к влаге, но не рассчитан на постоянное погружение и значительное гидростатическое давление.
3. Какой ток длительно допустимой нагрузки у ПвБШп 3х240 на 10 кВ?
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Примерные значения (ориентировочно):
Точные значения необходимо брать из ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, количество работающих кабелей вплотную и т.д.).
4. Что означает маркировка «ож» на жиле и есть ли она у ПвБШп 3х240?
«Ож» означает «одна жила». Для многопроволочных жил, которые используются в сечении 240 мм², эта маркировка не применяется. Она характерна для однопроволочных (монолитных) жил, используемых в меньших сечениях. В кабеле ПвБШп 3х240 жилы многопроволочные, секторной формы.
5. Какой аналог кабеля ПвБШп существует по зарубежным стандартам?
Ближайшим аналогом по конструкции и характеристикам является кабель типа XLPE insulated, steel tape armoured, PVC or PE sheathed cable согласно стандартам IEC 60502-2 или HD 620. Пример обозначения: N2XSY 3×240 mm² или NA2XSY 3×240 mm² (где N – нормы IEC, A – алюминиевая жила, 2X – изоляция из XLPE, S – медный экран, Y – ПВХ оболочка, дополнительные буквы могут указывать на броню).
6. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в траншее?
Да. Согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений сверху кирпичом, асбоцементными или полимерными плитами. При риске повреждения грызунами или в местах с повышенной активностью рекомендуется укладка в защитные трубы (ПНД, ПВХ) или гофрорукава на всем протяжении или на опасных участках.
7. Как проверить целостность жил и изоляции перед монтажом?
Перед монтажом необходимо провести:
Заключение
Кабель ПвБШп 3х240 представляет собой современное, надежное и высокотехнологичное решение для создания кабельных линий электропередачи среднего и высокого напряжения в условиях, требующих механической защиты и стойкости к агрессивным воздействиям. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комбинированной бронезащите, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) и высокий уровень эксплуатационной безопасности. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в строгом соответствии с нормативными документами и инструкциями производителей являются залогом бесперебойного функционирования энергетических систем.
Комментарии