Кабель ПвБШп 3х240

Кабель силовой ПвБШп 3х240: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвБШп 3х240 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами сечением 240 мм² в количестве трех штук. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в агрессивных средах и на участках с риском механических повреждений.

Расшифровка маркировки ПвБШп 3х240

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВХ в данной маркировке не используется, это распространенная ошибка).
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шп – Защитный шланг (внешняя оболочка) из полиэтилена (ПЭ).
• 3х240 – Три токопроводящие жилы, сечением 240 квадратных миллиметров каждая.

Конструкция кабеля ПвБШп 3х240

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает высокий уровень надежности и долговечности.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Конструкция: Жила сечением 240 мм², как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Может быть выполнена из одной (однопроволочная) или нескольких проволок (многопроволочная). Для кабелей на напряжение 35 кВ жилы часто имеют круглую форму и обязательную экранировку.
• Назначение: Непосредственная передача электрического тока.

2. Фазная изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
• Технология: Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
• Назначение: Основная электрическая изоляция каждой жилы, предотвращающая пробой между жилой и землей или другой жилой.

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

• Материал: Полупроводящий сшитый полиэтилен или токопроводящая лента/нити.
• Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроразрядов в толще изоляции.

4. Поясная изоляция

• Материал: Полупроводящий сшитый полиэтилен.
• Назначение: Общий экран для всех трех изолированных жил. Выравнивает электрическое поле в пространстве между жилами.

5. Медная экранирующая оплетка

• Конструкция: Оплетка из медных проволок или медная лента.
• Назначение: Защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.

6. Внутренняя оболочка (под броней)

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
• Назначение: Защита экрана от коррозии и механических повреждений, а также обеспечение герметичности и дополнительной изоляции. Служит амортизирующей прослойкой между броней и сердечником кабеля.

7. Броня

• Конструкция: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные спирально с перекрытием. Первый слой накладывается слева направо, второй – справа налево.
• Назначение: Защита кабеля от механических воздействий (сдавливание, удары, грызуны) при прокладке в земле и в других условиях.

8. Наружная оболочка (шланг)

• Материал: Полиэтилен (ПЭ).
• Назначение: Защита брони от коррозии, обеспечение высокой стойкости к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли) и к истиранию. Полиэтилен, в отличие от ПВХ, не поддерживает горение, что важно для прокладки в туннелях и коллекторах.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение для кабеля на 10 кВ	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/10 (12)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C	Для сшитого полиэтилена
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x (наружный диаметр кабеля)	Для многожильных кабелей с броней
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)	~ 355 А (для прокладки в земле)	Зависит от условий прокладки и температуры грунта

Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные)

Параметр	Значение для ПвБШп 3х240 (10 кВ)
Наружный диаметр кабеля, мм	65 — 75
Масса 1 км кабеля, кг	8000 — 9500
Строительная длина, не менее	200 — 250 м

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБШп 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы использования:

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Броня защищает от давления грунта, камней и случайных повреждений при земляных работах. Полиэтиленовая оболочка устойчива к почвенной коррозии и влаге.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и эстакадах: Агрессивная среда в коллекторах (пары, влага, химические вещества) требует использования оболочки из ПЭ.
• Прокладка в местах с повышенной вибрацией и в сейсмически активных зонах: Броня и эластичность конструкции обеспечивают необходимую стойкость.
• Установка в помещениях с высокой влажностью и в условиях агрессивных сред.

Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от УФ-излучения не рекомендуется, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению. Для воздушных линий используются кабели с защитным покрытием или другие марки (например, СИП).

Преимущества и недостатки кабеля ПвБШп 3х240

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева жилы +90°C позволяет передавать большие мощности по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией.
• Отличные диэлектрические свойства сшитого полиэтилена: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению и трекингу.
• Высокая механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от внешних воздействий.
• Высокая коррозионная стойкость: Оболочка из полиэтилена и оцинкованная броня обеспечивают долгий срок службы в агрессивных грунтах.
• Гибкость: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке, ПвБШп более гибок, что облегчает монтаж.
• Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажно-масляной или ПВХ-изоляцией.
• Большая масса и жесткость: Требует применения специальной техники для транспортировки и раскатки.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и брони влага может распространяться вдоль кабеля по экрану.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.

Отличие от других марок кабелей

• ПвБШп vs АВБШв: АВБШв имеет алюминиевые жилы и изоляцию из ПВХ. Он дешевле и легче, но имеет меньшую пропускную способность (допустимый нагрев +70°C) и предназначен для напряжения до 1 кВ. ПвБШп – кабель среднего напряжения с медными жилами.
• ПвБШп vs ПвПг: Кабель ПвПг имеет броню из круглых оцинкованных стальных проволок («г» — гибкая броня). Он применяется для прокладки в условиях, где возможны растягивающие нагрузки (например, на крутых склонах), и имеет больший радиус изгиба, но обычно дороже ПвБШп.
• ПвБШп vs ЦСПГ: Кабель ЦСПГ (с бумажно-масляной изоляцией, в свинцовой оболочке, с броней) – морально устаревшая конструкция. Он тяжелее, требует специальной технологии монтажа концевой разделки (для предотвращения стекания пропиточного состава) и менее экологичен. ПвБШп проще в монтаже и эксплуатации.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое максимальное расстояние можно проложить кабель ПвБШп 3х240 без установки соединительных муфт?

Максимальная строительная длина кабеля, поставляемого на барабане, обычно составляет 250-400 метров, в зависимости от производителя и сечения. Теоретически, можно заказать кабель длиной до 1000 м и более, но ограничения накладывают условия транспортировки (максимальный вес и габариты барабана) и монтажа (возможности тяговых механизмов). На практике, при необходимости прокладки линии длиной несколько километров, используются соединительные муфты.

2. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля: 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?

Выбор зависит от режима нейтрали в вашей сети:

• Кабель 6/10 кВ (U₀/U): Применяется в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей в аварийном режиме не превышает 6 кВ длительно.
• Кабель 8,7/10 кВ (U₀/U): Применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленная нейтраль), где в аварийном режиме напряжение между фазой и землей может достигать 8.7 кВ. Для сетей 10 кВ в России, как правило, требуется кабель на напряжение 8,7/10 кВ.

Всегда необходимо согласовывать этот параметр с проектной организацией.

3. Нужно ли заземлять броню и экран кабеля ПвБШп? И с двух сторон или с одной?

Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Медленный экран и броня должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это делается для:

• Создания безопасного потенциала на броне и экране для персонала.
• Обеспечения прохождения тока короткого замыкания на землю для корректной работы релейной защиты.
• Экранирования от электромагнитных помех.

Заземление только с одной стороны не обеспечивает этих условий и может привести к наведению опасного потенциала на незаземленном конце.

4. Можно ли использовать кабель ПвБШп для прокладки в воде (по дну водоемов)?

Нет, стандартная конструкция ПвБШп для этого не предназначена. Для прокладки в воде (реках, каналах) используются специальные кабели с усиленной гидроизоляцией, обычно со свинцовой оболочкой поверх изоляции (марки, например, ПвПШв или зарубежные аналоги). Полиэтиленовая оболочка ПвБШп герметична, но при повреждении брони и оболочки возможен капиллярный подсос воды вдоль кабеля.

5. Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель в течение 1 секунды?

Термическая стойкость к току короткого замыкания (I_{терм.кз}) для кабеля ПвБШп 3х240 ориентировочно составляет 12-15 кА для времени срабатывания защиты 1 секунда. Точное значение необходимо уточнять в технических условиях или расчетных таблицах производителя, так как оно зависит от конкретной конструкции и начальной температуры жилы.

6. Как контролировать состояние проложенного кабеля?

Основные методы диагностики:

• Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500/5000 В.
• Испытание повышенным выпрямленным напряжением (для кабелей 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут).
• Мониторинг частичных разрядов (ЧР) – наиболее прогрессивный метод, позволяющий выявить дефекты в изоляции на ранней стадии.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).

Периодичность испытаний регламентируется ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).

7. В чем ключевое отличие изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) от ПВХ?

Сшитый полиэтилен – это термореактивный материал. После процесса сшивки он не плавится и не течет при перегреве, а только обугливается. Это позволяет эксплуатировать его при температуре жилы +90°C и кратковременно до +250°C. ПВХ – термопласт, при нагреве выше +70°C начинает размягчаться и деформироваться, что может привести к короткому замыканию. Кроме того, XLPE имеет в 10-20 раз более низкие диэлектрические потери, что критично для кабелей среднего и высокого напряжения.