ПвБШв (с изоляцией из сшитого полиэтилена, для высоких нагрузок)

Кабель ПвБШв представляет собой современное и высокоэффективное решение для построения надежных силовых линий на напряжение 6, 10 и 35 кВ. Его ключевая особенность — использование передовой изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ), что в сочетании с традиционной бронёй делает его флагманом среди кабелей для ответственных объектов и сетей с высокими нагрузками.

1. Что такое ПвБШв? Расшифровка маркировки и назначение

Маркировка кабеля следует отечественной системе и точно указывает на его конструктивные особенности:

• Пв — Полиэтилен вулканизированный (Сшитый). Это обозначение изоляции токопроводящих жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• Б — Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв — Шланг защитный виниловый (наружная оболочка из ПВХ-пластиката).
• Отсутствие буквы «А» — означает, что токопроводящая жила выполнена из меди.

Полное наименование: «Кабель силовой с медными жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стательных лент, в поливинилхлоридном шланге».

Основное назначение: Передача и распределение электрической энергии в стационарных установках в сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 и 35 кВ частотой 50 Гц.

2. Конструкция кабеля ПвБШв: Детальный разбор

Конструкция кабеля тщательно продумана для работы под высоким напряжением и в тяжелых условиях.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь (марки М1). Обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к коррозии и надежность контактов.
• Строение:
  • Однопроволочная (монолитная): Для сечений, где это допустимо по требованиям гибкости.
  • Многопроволочная: Применяется для обеспечения необходимой гибкости кабелей большого сечения.
• Форма: Круглая.

2. Экран по жиле (Полупроводящей экран)

• Назначение: Критически важный элемент для кабелей на напряжение выше 1 кВ. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и пробой изоляции.
• Материал: Сшитый полупроводящий полиэтилен или экструдированный полупроводящий слой.

3. Изоляция жил

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это главное преимущество кабеля ПвБШв перед аналогами с бумажно-масляной изоляцией (типа АСБл) или ПВХ-изоляцией.
• Процесс сшивки: Полиэтилен подвергается воздействию высокой температуры и давления, в результате чего между молекулами углерода образуются поперечные связи («сшивки»). Это превращает термопластичный материал в термореактивный — эластомер.
• Толщина: Рассчитывается в зависимости от номинального напряжения кабеля.

4. Экран по изоляции (Полупроводящей экран)

• Назначение: Аналогично экрану по жиле — выравнивает электрическое поле и защищает изоляцию от внешних воздействий.

5. Медный экран (заземляющий)

• Конструкция: Медные проволоки, наложенные поверх экрана по изоляции, или медная лента.
• Назначение:
  • Служит для заземления и стекания токов утечки.
  • Защищает кабель от внешних электромагнитных помех.
  • Обеспечивает симметрию электрического поля.
  • Является элементом системы защиты при коротком замыкании.

6. Поясная изоляция и заполнитель

• Слой, скрепляющий сердечник, и заполнитель из ПЭТ-лент или ПВХ-жгутов, придающий кабелю круглую форму.

7. Броня

• Тип: Две стальные оцинкованные ленты.
• Назначение: Защита от механических повреждений при прокладке в земле, от растягивающих усилий и грызунов.

8. Защитный шланг (наружная оболочка)

• Материал: ПВХ-пластикат.
• Назначение: Защита брони от коррозии и кабеля от воздействия влаги, химикатов и ультрафиолета.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение (U₀/U): 6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 20/35 кВ и др. (Например, 6/10 кВ: U₀ = 6 кВ — напряжение между жилой и землей, U = 10 кВ — междуфазное напряжение).
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией).
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
  • Допустимая температура перегрузки: +130°C.
  • Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже -15°C.
• Срок службы: Более 30 лет.
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля (требование связано с сохранением целостности изоляции из СПЭ и экранов).
• Испытательное напряжение переменным током: После монтажа кабельные линии испытываются повышенным напряжением (например, для кабеля 10 кВ — 36 кВ в течение 10 минут).

4. Преимущества кабеля ПвБШв перед аналогами

1. По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л):

• Высокая термостойкость: Рабочая температура +90°C против +70-80°C.
• Отсутствие риска утечки масла: Нет маслонаполненной системы, что исключает загрязнение окружающей среды и необходимость в обслуживании.
• Меньший вес и радиус изгиба.
• Простота монтажа и соединения: Не требуются специальные маслонаполненные муфты.
• Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.

2. По сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией (ВВГ и др.):

• Более высокое рабочее напряжение (до 35 кВ против 1 кВ).
• Значительно более высокая термостойкость и стойкость к токам КЗ.
• Меньшие диэлектрические потери.
• Стойкость к старению: СПЭ не теряет своих свойств со временем, в то время как ПВХ может «стареть» и трескаться.

3. Общие преимущества:

• Высокая пропускная способность: Возможность передавать большие мощности благодаря высокой допустимой температуре.
• Надежность и долговечность.
• Механическая прочность благодаря броне.
• Пожаробезопасность: Изоляция из СПЭ не поддерживает горение.

5. Области применения кабеля ПвБШв

Кабель применяется на объектах, требующих высоконадежного и технологичного энергоснабжения:

1. Городские кабельные сети 6-35 кВ: Магистральные линии от распределительных подстанций (РП) к городским трансформаторным подстанциям (ТП).
2. Промышленные предприятия: Питание мощных цехов, электродвигателей, печей и другого оборудования высокого напряжения.
3. Объекты энергетики: Соединения внутри распределительных устройств (РУ) подстанций 35/6(10) кВ.
4. Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы.
5. Нефтегазовая отрасль: Электроснабжение буровых установок и нефтеперерабатывающих заводов.

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Требования к монтажу: Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением минимального радиуса изгиба. Несоблюдение этого правила может привести к повреждению экранов и изоляции.
2. Концевые заделки: Требуется использование специальных концевых муфт (термоусаживаемых или холодноусаживаемых), предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ. Они обеспечивают равномерное распределение электрического поля на конце кабеля.
3. Соединительные муфты: Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты, герметизирующие линию и восстанавливающие целостность экранов.
4. Заземление: Медный экран и броня обязательно заземляются с обеих сторон кабеля.

7. Сравнение с аналогами

• ПвБШв vs. АПвБШв: Алюминиевый аналог. Дешевле, но имеет все недостатки алюминиевых жил.
• ПвБШв vs. ПвПг: Броня из круглых стальных проволок («К»). Используется там, где присутствуют растягивающие нагрузки.
• ПвБШв vs. ВБШв: ВБШв — кабель на низкое напряжение (1 кВ) с ПВХ-изоляцией. Применяется на совершенно другом классе напряжений.

Заключение

Кабель ПвБШв — это современный, технологичный и надежный продукт, который практически полностью вытеснил кабели с бумажно-масляной изоляцией в сетях среднего напряжения. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность, долгий срок службы, экологическая безопасность и удобство монтажа — делают его оптимальным выбором для модернизации и строительства новых распределительных сетей. Несмотря на более высокую первоначальную стоимость по сравнению с устаревшими аналогами, его эксплуатационные характеристики и надежность многократно окупают все затраты.