Кабель ВБШв 4х240

Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке ВБШв 4х240: полный технический анализ

Кабель ВБШв 4х240 представляет собой силовой кабель с токопроводящими жилами из меди, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «Шв» (шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката). Данная марка является одной из ключевых в сегменте кабельной продукции среднего и высокого напряжения для стационарной прокладки. Конструкция кабеля ВБШв 4х240 регламентируется ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией в металлической оболочке. Технические условия».

Конструктивное устройство кабеля ВБШв 4х240

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Кабель имеет четыре основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая. Жилы изготавливаются из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и добиться плотного прилегания элементов конструкции.
• Фазная изоляция: Каждая токопроводящая жила индивидуально изолирована бумажными лентами, пропитанными вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть поясной или концентрической) накладывается общий слой бумажной изоляции – поясная изоляция, выравнивающая электрическое поле.
• Заполнители: Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности используются бумажные жгуты или кордельно-бумажное заполнение.
• Экран (опционально, но часто присутствует): На поясную изоляцию может быть наложен электропроводящий бумажный или полимерный экран (полупроводящая бумага) для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
• Металлическая оболочка: Герметичная оболочка, изготавливаемая из алюминия (буква «А» в старой маркировке, в ВБШв – алюминиевая по умолчанию). Она защищает изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также служит нулевым (заземляющим) экраном. Алюминиевая оболочка менее подвержена коррозии, чем свинцовая, и имеет меньший вес.
• Защитный покров типа «Шв»: Поверх алюминиевой оболочки накладывается подушка из битума, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты, а затем защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Буква «Шв» означает «шланг защитный из винила». Этот покров защищает алюминиевую оболочку от механических повреждений и химически агрессивных сред.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ВБШв 4х240 рассчитан на номинальное напряжение 6 или 10 кВ (частота 50 Гц). Конкретное рабочее напряжение указывается в маркировке на барабане и в документации (например, ВБШв 10 кВ 4х240).

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ВБШв 4х240 (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10; 8,7/10
Сечение основных жил, мм²	4 x 240
Материал жилы	Медь
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+80°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C, не менее	100 МОм
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	Для кабеля на 10 кВ: 30 кВ
Примерная масса 1 км кабеля	Около 11000 — 13000 кг
Примерный наружный диаметр	70 — 80 мм

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0,7-1 м)

Способ прокладки	Допустимый длительный ток, А	Примечания
В земле (траншее), один кабель	~ 390 — 410 А	Зависит от удельного теплового сопротивления грунта
В воздухе (на открытом воздухе, в помещении)	~ 430 — 450 А	При температуре воздуха +25°C
В кабельном канале (блоке, туннеле)	~ 350 — 370 А	Требует поправочных коэффициентов при групповой прокладке

Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку, теплопроводность грунта и т.д.).

Области применения кабеля ВБШв 4х240

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
• Питание мощных производственных объектов: заводы, фабрики, нефтеперерабатывающие комплексы.
• Подключение распределительных подстанций (РП) и трансформаторных подстанций (ТП).
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
• Укладка в землю (траншеи) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и вибрации.

Кабель не предназначен для прокладки в воде, в блоках, заполненных жидкостью, а также в условиях, где оболочка может подвергаться значительным растягивающим нагрузкам.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ВБШв 4х240 требует специальной подготовки и соблюдения строгих правил.

• Радиус изгиба: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (как правило, 25 D_нар). Нарушение этого правила ведет к деформации изоляции и оболочки, что сокращает срок службы.
• Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита от механических повреждений (кирпичом или защитными плитами). Глубина прокладки – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ.
• Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные кабельные муфты (концевые и соединительные) для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке. Критически важным является герметизация среза кабеля для предотвращения подсоса влаги и стекания пропитки.
• Допустимые уровни перепадов: При прокладке трассы с большими перепадами высот необходимо использовать стопорные муфты или выбирать кабели с обедненной пропиткой (обозначаются буквой «О» в конце маркировки, например, ВБШвО), чтобы предотвратить стекание пропиточного состава.
• Испытания после монтажа: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с нормами (например, для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут).

Преимущества и недостатки кабеля ВБШв 4х240

Преимущества:

• Высокая электрическая прочность и надежность бумажно-масляной изоляции, проверенная десятилетиями эксплуатации.
• Относительно высокая термостойкость и устойчивость к тепловым перегрузкам.
• Длительный срок службы (до 40-50 лет при правильной прокладке и эксплуатации).
• Наличие металлической оболочки обеспечивает отличную защиту от влаги и механических воздействий, а также выполняет функцию экрана.
• Алюминиевая оболочка легче и дешевле свинцовой, менее подвержена коррозии.

Недостатки:

• Большая масса и габариты, сложность монтажа (особенно изгиба) из-за жесткости.
• Ограничения по перепадам высот при прокладке (требуются специальные меры или кабели с обедненной пропиткой).
• Трудоемкий и требующий высокой квалификации монтаж концевых и соединительных муфт, необходимость поддержания герметичности.
• При повреждении оболочки существует риск подсоса влаги в бумажную изоляцию, что приводит к постепенному снижению электрической прочности и пробою.
• Постепенное вытеснение на многих объектах более современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП, ПвПу).

Сравнение с аналогами (например, с кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена)

Кабель ВБШв 4х240 часто сравнивают с современным аналогом – кабелем ПвП (ПвПу) 4х240 с изоляцией из сшитого полиэтилена в полиэтиленовой оболочке.

• Масса и гибкость: Кабель ПвП значительно легче и гибче, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Допустимые перепады: Кабели с СПЭ не имеют ограничений по перепадам высот.
• Монтаж муфт: Технология монтажа муфт на кабели с СПЭ часто проще и быстрее.
• Допустимая температура: Кабель с СПЭ допускает длительную температуру жилы до +90°C и аварийную перегрузку до +130°C, что выше, чем у бумажной изоляции.
• Надежность и старение: Бумажная изоляция более чувствительна к локальным дефектам и влаге, но ее поведение хорошо изучено. СПЭ-изоляция подвержена риску образования водяных древ.
• Стоимость: ВБШв зачастую имеет более низкую стоимость, особенно в сегменте высоких сечений.

Выбор в пользу ВБШв часто делается при модернизации существующих сетей, где уже используется подобная технология, или по экономическим соображениям.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что означает маркировка ВБШв 4х240?

• В – обозначение кабеля с бумажной пропитанной изоляцией.
• Б – броня отсутствует (в данном случае защита – это «Шв»).
• Шв – защитный покров в виде шланга (оболочки) из поливинилхлоридного пластиката.
• 4х240 – четыре основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.
• Отсутствие буквы «А» в начале означает, что токопроводящие жилы – медные. Алюминиевая оболочка подразумевается по умолчанию для марки ВБШв.

2. На какое напряжение рассчитан этот кабель?

Кабель ВБШв 4х240 выпускается на два основных класса напряжения: 6 кВ (6/6 кВ) и 10 кВ (8,7/10 кВ или 6/10 кВ). Конкретное номинальное напряжение должно быть указано в паспорте и на бирке барабана. Применение кабеля на напряжение, превышающее номинальное, недопустимо.

3. Можно ли прокладывать кабель ВБШв 4х240 в воде?

Нет, прокладка в воде не допускается. Защитный покров «Шв» не предназначен для длительного воздействия воды под давлением. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели, например, с усиленной свинцовой оболочкой и броней.

4. Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?

Ориентировочное значение – 390-410 А для одиночного кабеля, проложенного в траншее при стандартных условиях (температура грунта +15°C, глубина 0,7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт). Для точного расчета необходимо использовать ПУЭ (Глава 1.3), учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, количество работающих кабелей в траншее, теплопроводность грунта).

5. Почему при монтаже так важна герметизация среза кабеля?

Бумажная изоляция пропитана специальным составом. При нарушении герметичности оболочки возможны два процесса: 1) Подсос влаги из атмосферы, что резко снижает электрическую прочность изоляции. 2) Стекание пропиточного состава при положительном перепаде высот, что приводит к осушению изоляции в верхней точке и снижению ее теплоотвода и электрической прочности. Оба процесса ведут к преждевременному старению и пробою.

6. В чем разница между ВБШв и АВБШв?

Буква «А» в начале маркировки АВБШв указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, ВБШв имеет медные жилы, а АВБШв – алюминиевые. Это влечет за собой различия в токовой нагрузке, массе, цене и требованиям к соединениям.

7. Какие муфты используются для кабеля ВБШв?

Применяются стопорные, соединительные и концевые муфты, специально предназначенные для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке (например, муфты типов СС, КНБ, 3СТ). Их конструкция обеспечивает герметизацию, электрический контакт экрана (оболочки) и необходимую изоляцию.

Заключение

Кабель ВБШв 4х240 остается востребованным продуктом для создания надежных кабельных линий среднего напряжения, несмотря на появление полимерных аналогов. Его ключевые преимущества – проверенная долговечность, высокая электрическая прочность и относительная экономичность на больших сечениях. Успешная эксплуатация на протяжении всего заявленного срока службы напрямую зависит от строгого соблюдения правил проектирования трасс, норм монтажа, качественной установки муфт и соблюдения правил технической эксплуатации. При выборе между ВБШв и кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо проводить технико-экономическое сравнение, учитывая все особенности конкретного объекта.