Кабель ВКбШв 5 жильный 1 кВ

Кабель ВКбШв 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ВКбШв 5х… 1 кВ представляет собой силовой кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем конструкциям для стационарной прокладки в условиях, где присутствуют механические воздействия, вибрации и риск повреждения грызунами. Его основная сфера применения – распределение электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки ВКбШв

• В – Изоляция жил из бумаги, пропитанной вязким или нестекающим составом.
• К – Конструкция защитной оболочки – свинцовая.
• б – Наличие брони из двух стальных лент.
• Шв – Наличие защитного шланга (покрова) из поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
• 5 – Количество токопроводящих жил.
• 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструкция кабеля ВКбШв 5х…

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 50 мм² включительно и многопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений 16-240 мм² и более. В пятижильных кабелях все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.

2. Фазная изоляция

Каждая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной специальным вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Пропитка обеспечивает высокие диэлектрические характеристики и отвод тепла.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из бумажных лент. Она служит для дополнительного выравнивания электрического поля и защиты фазной изоляции при последующих технологических операциях.

4. Заполнение

Между изолированными жилами и поясной изоляцией могут находиться бумажные жгуты или выполняется заполнение, придающее кабелю практически круглую форму, что важно для целостности последующих слоев.

5. Оболочка свинцовая (марка С)

На поясную изоляцию экструдируется герметичная свинцовая оболочка. Она служит абсолютным барьером для влаги и воздуха, защищает изоляцию от увлажнения и окисления, а также является элементом, обеспечивающим нераспространение горения. Свинец стоек к коррозии и обладает пластичностью.

6. Подушка под броню

Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка, состоящая из слоя крепированной бумаги или битумного состава, и слоя ПВХ-ленты или аналогичного материала. Она предотвращает повреждение свинцовой оболочки стальными лентами брони и обеспечивает коррозионную защиту брони.

7. Броня

Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, вибрация) и от грызунов.

8. Защитный шланг (покров Шв)

Наружный покров из поливинилхлоридного пластиката, наложенный поверх брони. Защищает броню от коррозии в агрессивных средах, обеспечивает дополнительную механическую защиту и служит изоляционным покрытием.

Основные технические характеристики и условия применения

Электрические параметры

Номинальное напряжение: 1000 В переменного тока частотой 50 Гц.
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц: 3500 В в течение 10 минут.
Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C.
Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +90°C.
Допустимая температура нагрева жил в аварийном режиме (не более 8 ч в сутки, не более 1000 ч за срок службы): +105°C.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -0°C.

Условия прокладки и эксплуатации

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, блоках.
• Прокладка в помещениях и тоннелях, в условиях повышенной влажности.
• Прокладка на специальных эстакадах, галереях.
• Внутренняя прокладка в производственных помещениях.
• Не рекомендуется для прокладки по воздуху (по опорам) из-за значительного веса и отсутствия несущего троса, а также в условиях значительных растягивающих усилий.
• Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Таблица основных параметров кабеля ВКбШв 5х на 1 кВ

Таблица 1. Габаритные, весовые и электрические параметры (выдержка для стандартных сечений).

Сечение, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток, А (в земле)*	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более
5×4	24.0	1300	45	4.48
5×6	25.5	1500	55	3.08
5×10	29.0	1950	75	1.84
5×16	33.0	2600	105	1.16
5×25	38.0	3500	135	0.734
5×35	41.5	4300	165	0.529
5×50	46.5	5400	200	0.371
5×70	51.0	6900	245	0.263
5×95	57.0	8800	295	0.194
5×120	61.5	10500	340	0.153

• Примечание: Значения токов даны для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. При прокладке в воздухе значения токов снижаются. Точные значения необходимо брать из актуальных ГОСТ 18410-73 и справочников ПУЭ 7 изд.

Преимущества и недостатки кабеля ВКбШв

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: При правильной прокладке и эксплуатации срок службы превышает 30 лет.
• Отличная влагостойкость: Герметичная свинцовая оболочка полностью исключает проникновение влаги в изоляцию.
• Хорошая теплостойкость: Бумажно-масляная изоляция сохраняет свойства при высоких температурах, включая перегрузки.
• Эффективная броневая защита: Стальные ленты надежно защищают от механических повреждений и грызунов.
• Устойчивость к распространяю горению: При одиночной прокладке горение не распространяется.
• Проверенная временем технология: Конструкция отработана десятилетиями.

Недостатки:

• Большой вес и радиус изгиба: Значительно тяжелее и менее гибкий, чем кабели с пластмассовой изоляцией (ВВГ, АВВГ). Минимальный радиус изгиба – 15-25 наружных диаметров кабеля.
• Сложность монтажа: Требует специальных инструментов для разделки и оконцевания, необходимость герметизации концевых муфт.
• Ограничение по углу прокладки: При прокладке на вертикальных и наклонных участках необходимо использовать нестекающую пропитку или специальные стопорные муфты для предотвращения стекания пропиточного состава.
• Наличие свинца: Усложняет утилизацию, требует соблюдения экологических норм.
• Чувствительность к вибрациям: Свинцовая оболочка может подвергаться усталостным разрушениям при постоянной вибрации.

Области применения в электроэнергетике

Кабель ВКбШв 5х 1 кВ традиционно применяется для создания питающих и распределительных сетей 0.4/0.69 кВ. Основные объекты:

• Вводы и распределение внутри промышленных подстанций 6-35/0.4 кВ.
• Питание мощных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок) на промышленных предприятиях.
• Магистральные линии в системах электроснабжения заводов, фабрик, рудников, шахт.
• Прокладка в общих кабельных коллекторах и тоннелях городов и крупных предприятий.
• Резервные и аварийные линии питания ответственных потребителей.

Особенности монтажа и эксплуатации

1. Транспортировка и хранение: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой на щеке барабана.
2. Прокладка: При прокладке в траншеях необходимо обеспечить «постель» из просеянного грунта или песка толщиной 100 мм, и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
3. Разделка и монтаж муфт: Требуется квалифицированный персонал. Обязательна герметизация срезов изоляции и установка свинцовых или эпоксидных концевых и соединительных муфт. Места выхода жил из свинцовой оболочки должны быть тщательно загерметизированы для предотвращения подсоса влаги по капиллярам бумажной изоляции.
4. Испытания: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабелей на 1 кВ – 3.5-5 кВ) в соответствии с ПТЭЭП.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ВКбШв принципиально отличается от кабеля АВБбШв?

Основное отличие – материал токопроводящих жил и тип изоляции. ВКбШв имеет медные жилы и бумажную пропитанную изоляцию со свинцовой оболочкой. АВБбШв имеет алюминиевые жилы и пластмассовую (ПВХ) изоляцию. Медный кабель имеет лучшую проводимость, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жилы, но дороже. Бумажная изоляция со свинцом более гигроскопична и требует тщательной герметизации, но традиционно считается более надежной для стационарной прокладки в нормальных условиях.

Можно ли прокладывать ВКбШв в воде или в агрессивных грунтах?

Свинцовая оболочка и шланг Шв обеспечивают высокую стойкость к влаге и многим агрессивным средам. Однако для прямой прокладки в воде (реки, озера) или в грунтах с высокой химической агрессивностью (например, с высоким содержанием щелочей, органических кислот) необходимо дополнительно изучать стойкость материалов оболочки и брони к конкретным агентам. Часто в таких случаях применяют кабели с алюминиевой оболочкой (АКл) или дополнительными защитными покровами.

Как правильно выбрать сечение кабеля ВКбШв 5х?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ Глава 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (табличные значения, см. выше).
2. По допустимой потере напряжения (для удаленных потребителей).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (особенно важно на промышленных объектах с большой мощностью трансформаторов).
Окончательное сечение принимается по наибольшему из полученных результатов. Для пятижильных кабелей в трехфазных сетях с системой заземления TN-S сечение нулевой рабочей (N) и защитного (PE) проводников обычно равно фазному.

Что означает маркировка «нестекающая пропитка» и где ее применяют?

Кабели с нестекающей пропиткой (иногда маркируются дополнительной буквой, например, «Ц») имеют в составе пропиточного состава специальные загустители (церезин, полиизобутилен). Это позволяет прокладывать кабель на трассах с большим перепадом высот (вертикальные шахты, эстакады с уклоном более 15-25°) без риска стекания пропиточного состава к нижней точке, что могло бы привести к осушению изоляции в верхней части и снижению ее электрической прочности. Для таких трасс использование кабеля с нестекающей пропиткой является обязательным.

Какие аналоги существуют у кабеля ВКбШв?

Ближайшими функциональными аналогами являются:
С бумажной изоляцией: АКБбШв (алюминиевые жилы), СКл (с алюмополимерной лентой вместо свинца).
С пластмассовой изоляцией: ВБбШв (медь, ПВХ изоляция), АВБбШв (алюминий, ПВХ изоляция), ПвБбШв (медь, изоляция из сшитого полиэтилена). Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), такие как ПвБбШв, в последнее время активно вытесняют бумажно-масляные, так как имеют более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C), меньший вес и радиус изгиба, не требуют сложной герметизации.

Как определить неисправность в линии, проложенной кабелем ВКбШв?

Основные методы диагностики:
1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Для исправного кабеля на 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм (на практике для новых линий – сотни МОм/км).
2. Испытание повышенным выпрямленным напряжением с записью тока утечки.
3. При обнаружении пробоя – поиск места повреждения специализированными приборами: импульсными рефлектометрами (определение расстояния до обрыва или КЗ), акустическими или индукционными методами (точная локализация в грунте). Повреждение свинцовой оболочки часто приводит к постепенному увлажнению изоляции и снижению ее сопротивления.