Кабель ПвБВ 10 кВ 240 мм

Кабель силовой ПвБВ 10 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПвБВ на напряжение 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой современное высокотехнологичное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Данный кабель является ключевым элементом в сетях среднего класса напряжения и соответствует последним тенденциям в области кабельной техники, предлагая преимущества перед традиционными кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.

Расшифровка маркировки ПвБВ 10 кВ 240 мм²

• П – изоляция из сшитого полиэтилена (ПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• В – наружный защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката.
• 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвБВ 10 кВ 240 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий или медь. Наиболее распространен алюминий (АПвБВ) в силу экономической целесообразности для данного сечения и напряжения.
• Сечение: 240 мм², соответствует ГОСТ 22483-2012.
• Класс гибкости: 1 или 2 (как правило, для однопроволочной или многопроволочной жилы соответственно). Для сечения 240 мм² жила часто выполняется многопроволочной для улучшения гибкости.
• Форма: секторная или круглая. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы. Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.

3. Изоляция

Основной слой из сшитого полиэтилена (ПЭ). Толщина изоляции нормирована и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура при коротком замыкании может достигать +250°C.

4. Экран по изоляции (полупроводящий)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляционного слоя.

5. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих лент или экструзии. Служит для выравнивания поля в многожильных кабелях. В трехжильных кабелях с общими экранами является обязательным элементом.

6. Металлический экран (заземляющий)

Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты или оплетки из медных проволок. Сечение экрана нормируется для обеспечения проводимости тока короткого замыкания. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, путь для тока короткого замыкания и тока утечки.

7. Заполнитель и разделительный слой

Пространство между жилами заполняется эластичным материалом (например, ПВХ поясами или неткаными материалами) для придания кабелю круглой формы. Под броней часто накладывается разделительный слой из ПЭТ-ленты или аналогичного материала для защиты внутренних элементов от коррозии и механического повреждения лентами брони.

8. Броня

Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Толщина лент регламентирована. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).

9. Наружная оболочка

Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина нормирована. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к воздействию агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ (базовый)
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)	ГОСТ 31996-2012
Сечение жилы	240 мм²	ГОСТ 22483-2012
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	ГОСТ 31996-2012
Максимальная температура при КЗ (не более 5 с)	+250°C	ГОСТ 31996-2012
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C	Рекомендации производителя
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	ГОСТ 31996-2012
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа	2.5U0 + 2 кВ (17 кВ) в течение 5 мин.	ПУЭ 7-е изд.
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) для кабеля в земле*	~320-380 А (зависит от условий прокладки)	ПУЭ, гл. 1.3

• Точное значение I_доп рассчитывается с учетом конкретных условий: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели (трехжильный кабель с алюминиевыми жилами)

Параметр	Примерное значение
Наружный диаметр кабеля	60-70 мм
Масса 1 км кабеля	5500-7000 кг

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБВ 10 кВ 240 мм² предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: питание отходящих линий от ГПП, РП, ЦРП к трансформаторным подстанциям городского и промышленного назначения.
• Промышленные предприятия: электроснабжение мощных электроприемников, внутриплощадочные сети.
• Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
• Установка: Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Не предназначен для прокладки в воде (вброд).
• Условия эксплуатации: Работа в широком диапазоне температур окружающей среды (от -50°C до +50°C), при высокой влажности (до 98% при +35°C). Броня обеспечивает защиту от механических воздействий, но не от значительных растягивающих усилий.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями ААБл, ЦААБл)

• Преимущества:
  • Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
  • Отсутствие тока утечки и требований к градиенту давления масла: Не требует сложных систем подпитки и контроля, как маслонаполненные кабели.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
  • Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция из сшитого полиэтилена не подвержена термической деградации при циклических изменениях нагрузки.
  • Простота монтажа и соединения: Не требует специальной заделки концов для предотвращения стекания пропиточного состава.
  • Большая длина строительных отрезков из-за отсутствия ограничений по разности уровней.
• Недостатки/особенности:
  • Чувствительность к точечным механическим повреждениям (надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрических деревьев.
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкое напряжение, но сопоставимая или ниже на среднее напряжение.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок, необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка кабеля должна производиться с соблюдением минимально допустимого радиуса изгиба.
• При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля.
• Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух концов. Заземление должно быть надежным и иметь соответствующее сечение.
• При монтаже соединительных и концевых муфт необходимо строго следовать инструкции производителя муфт, обеспечивая чистоту, герметичность и непрерывность экранов.
• Допустимые усилия тяжения при прокладке регламентируются и не должны превышать значений, указанных в технической документации на кабель.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвБВ и ПвБбШв?

Основное отличие — в конструкции брони и наружной оболочки. У кабеля ПвБбШв броня выполнена из стальных оцинкованных проволок (буква «б» — броня из проволок), а наружный шланг — выпрессованный (буква «Шв»). Это обеспечивает кабелю повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам и лучше подходит для сложных грунтов, где возможны смещения. ПвБВ с ленточной броней более распространен для стандартных условий.

Можно ли проложить кабель ПвБВ 10 кВ 240 мм² в воздухе (по фасаду, по эстакаде)?

Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе при отсутствии риска механических повреждений. Однако необходимо учитывать воздействие ультрафиолетового излучения. ПВХ оболочка кабеля ПвБВ обладает определенной УФ-стойкостью, но при длительной открытой прокладке рекомендуется использование кабелей с специальными УФ-стабилизированными оболочками или защита в лотках/коробах.

Как правильно выбрать сечение медного экрана для данного кабеля?

Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и выбирается производителем исходя из условий токов короткого замыкания. Для кабеля 10 кВ 240 мм² типовое сечение экрана из медных проволок составляет 25-35 мм², а сопротивление ленточного экрана не должно превышать определенного значения. При проектировании важно проверить соответствие сечения экрана расчетному току КЗ в точке установки.

Требуется ли для кабеля ПвБВ 10 кВ сушка перед монтажом муфт после длительного хранения на барабане?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, к которым относится ПвБВ, процедура сушки, обязательная для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, не требуется. Однако необходимо тщательно протереть и очистить изоляцию и экраны от возможной влаги и загрязнений перед установкой муфты. Главное — обеспечить чистоту и герметичность соединения.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля ПвБВ составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, качества монтажа (особенно муфт), режима нагрузки и отсутствия внешних повреждений. Критическими факторами являются: перегрузка по току, приводящая к перегреву, коррозия брони из-за поврежденной оболочки, развитие частичных разрядов в местах дефектов монтажа.

Чем отличается кабель с индексом «п» (например, ПвБВп) и можно ли его использовать для данной марки?

Индекс «п» означает плоская конструкция. Такие кабели имеют жилы, расположенные в один ряд, что уменьшает ширину траншеи при прокладке нескольких кабелей. Для силовых кабелей на 10 кВ плоское исполнение встречается реже, но технически возможно. Основное отличие — в форме и расположении жил, что влияет на конструкцию экранов и брони. Выбор между круглым и плоским кабелем определяется в основном удобством прокладки и экономией пространства.