Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШп 1 кВ 120 мм²: полный технический анализ

Кабель ПвБбШп на напряжение 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным покровом в виде полиэтиленового шланга. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов, а также в условиях повышенной влажности.

Расшифровка маркировки ПвБбШп

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – часто указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• Б – Наличие брони. В данной марке броня двухслойная, выполненная из стальных оцинкованных лент.
• б – Отсутствие подушки под броней (т.е. броня наложена непосредственно поверх поясной изоляции).
• Шп – Защитный покров (шланг) из полиэтилена поверх брони. Защищает броню от коррозии.
• 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт.
• 120 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвБбШп 1 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 120 мм² кабель может быть как одножильным, так и многожильным (чаще 3 или 4 жилы). Рассмотрим типовую конструкцию трехжильного кабеля.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь или алюминий (в маркировке алюминиевого кабеля добавляется буква «А» в начале – АПвБбШп). Для ПвБбШп 1 кВ 120 мм² жила, как правило, медная, что обеспечивает лучшую проводимость и механическую стойкость.
• Класс гибкости: 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для данного сечения и назначения (стационарная прокладка) обычно применяется жила класса 1 (однопроволочная).
• Форма: Жилы секторной или сегментной формы в многожильных кабелях для компактности.

2. Фазная изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Получается путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, что резко повышает его температурную стойкость.
• Толщина: Нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Для кабеля на 1 кВ с жилой 120 мм² толщина изоляции составляет, как правило, 1,2 мм.
• Цветовая маркировка: Сплошная окраска или цифровая маркировка для идентификации фаз (белый, красный, синий) и жилы заземления (желто-зеленая).

3. Поясная изоляция

• Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полимерных лент или экрана. Она служит основанием для брони.

4. Броня

• Тип: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием.
• Назначение: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов.

5. Защитный шланг (покров Шп)

• Материал: Полиэтилен (П) низкого или среднего давления.
• Назначение: Защита стальной брони от коррозии, влаги, химически агрессивных веществ в грунте. Полиэтиленовый шланг обеспечивает высокие диэлектрические и барьерные свойства.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для медной жилы, 3×120 мм²)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0,66/1	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	В длительном режиме
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность КЗ не более 5 сек
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	100	При температуре +20°C
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.153 (медь)	Согласно ГОСТ 22483
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.08 — 0.09	Зависит от взаимного расположения жил

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Монтаж без предварительного подогрева	До -15°C
Стойкость к воздействию влаги	Допускается прокладка в земле и воде
Стойкость к УФ-излучению	Полиэтиленовый шланг стоек к солнечному свету
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения кабеля ПвБбШп 1 кВ 120 мм²

• Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня и шланг из полиэтилена защищают от механических воздействий, грунтовых вод и коррозии. Не требует дополнительных защитных труб или коробов в неагрессивных грунтах.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах.
• Прокладка в условиях повышенной влажности и в местах с наличием блуждающих токов. Полиэтиленовый шланг обладает высокой химической стойкостью.
• Вводы в здания и сооружения.
• Прокладка по мостам и эстакадам.
• Использование в пожароопасных зонах (категории В-ІІ по ПУЭ). Сшитый полиэтилен не распространяет горение при одиночной прокладке.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

Кабель ПвБбШп занимает нишу между кабелями в ПВХ изоляции (ВБбШв) и кабелями для более высоких напряжений.

Параметр / Марка кабеля	ПвБбШп 1 кВ	ВБбШв 1 кВ (аналог в ПВХ)	ПвПг 1 кВ (без брони, но с экраном)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Поливинилхлорид (ПВХ)	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Макс. рабочая t° жилы	+90°C	+70°C	+90°C
Допустимая t° при КЗ	+250°C	+160°C	+250°C
Стойкость к влаге	Очень высокая	Высокая	Высокая
Стойкость к УФ	Высокая (шланг из ПЭ)	Средняя (шланг из ПВХ)	Зависит от оболочки
Мех. защита (броня)	Стальные ленты	Стальные ленты	Отсутствует
Гибкость	Ниже (жесткий)	Ниже (жесткий)	Выше
Основное применение	Земля, агрессивные среды, ответственные линии	Земля, туннели, общие условия	Кабельные эстакады, помещения, где нет мех. угроз

Вывод: ПвБбШп выбирают при необходимости повышенной температурной стойкости, большей допустимой нагрузки по току и долговечности в сравнении с ПВХ-кабелями, а также при наличии агрессивной среды. Для прокладки в кабельных сооружениях без риска механических повреждений может быть рассмотрен более легкий и гибкий кабель ПвПг.

Расчет и выбор сечения 120 мм² по току и условиям прокладки

Сечение 120 мм² является стандартным для питания мощных потребителей. Его выбор основывается на расчете допустимого длительного тока.

Допустимые длительные токи для кабеля ПвБбШп 1 кВ 3×120 мм² (медь)

Способ прокладки	Одножильный кабель	Трехжильный кабель	Условия
В земле (траншее)	~390 А	~320 А	Глубина 0.7-1 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	~360 А	~275 А	Температура воздуха +25°C, свободное проветривание

Важно: При прокладке нескольких кабелей вплотную в земле или воздухе вводятся коэффициенты снижения (поправочные коэффициенты по ПУЭ, глава 1.3), которые уменьшают допустимый ток. Также необходимо учитывать поправки на температуру окружающей среды, отличную от расчетной.

Особенности монтажа и прокладки

• Подготовка трассы: Для прокладки в земле необходима траншея глубиной не менее 0,7 м (0,5 м – при прокладке в трубах). Дно траншеи должно быть очищено от камней и мусора, отсыпано песчаной подушкой толщиной 100 мм.
• Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 3×120 мм² наружный диаметр примерно 40-45 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 600-675 мм.
• Раскатка: Запрещено сбрасывать кабель с барабана, использовать механизмы, которые могут повредить оболочку. Барабан должен катиться по направлению намотки кабеля.
• Защита при пересечениях: При пересечении с инженерными коммуникациями (трубопроводы, другие кабели) кабель должен быть защищен асбоцементными или пластиковыми трубами.
• Оконцевание и соединение: Требует применения специальных кабельных муфт – соединительных и концевых. Для снятия брони и шланга необходим профессиональный инструмент. Изоляция сшитого полиэтилена требует тщательной зачистки и обработки.
• Маркировка: На концах кабеля и в местах установки муфт должны быть установлены бирки с указанием марки, сечения, напряжения, номера линии и даты монтажа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБбШп от ВБбШв, кроме материала изоляции?

Ключевые отличия: более высокая рабочая и аварийная температура жилы у ПвБбШп (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Полиэтиленовый шланг ПвБбШп, как правило, более стоек к химической агрессии и УФ-излучению, чем ПВХ-шланг ВБбШв. Кабель в изоляции XLPE имеет больший срок службы.

Можно ли прокладывать кабель ПвБбШп 1 кВ 120 мм² открыто по фасаду здания?

Да, можно. Полиэтиленовый шланг стоек к атмосферным воздействиям и ультрафиолету. Однако необходимо обеспечить надежное крепление кабеля и защиту от механических повреждений на доступных высотах, а также учесть возможное тепловое расширение.

Нужно ли заземлять броню кабеля ПвБбШп?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Это необходимо для электробезопасности и отвода токов при повреждении изоляции. Заземление выполняется через концевые муфты или специальные заземляющие зажимы.

Какой кабель лучше для прокладки в земле: ПвБбШп или АПвБбШп (алюминиевый)?

Медный ПвБбШп имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии в месте возможного повреждения оболочки, лучшую механическую прочность и надежность контактных соединений. Алюминиевый АПвБбШп значительно дешевле и легче. Выбор зависит от бюджета проекта, требований к токовой нагрузке и коррозионной обстановке. Для ответственных объектов и больших токов предпочтительна медь.

Как проверить целостность кабеля перед прокладкой?

Обязательно провести:

1. Визуальный осмотр барабана и концов кабеля на отсутствие механических повреждений.
2. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В. Для кабеля на 1 кВ сопротивление должно быть не менее 10 МОм (на практике для нового кабеля – сотни МОм).
3. Проверку целостности и правильности маркировки жил (прозвонку).

После прокладки и монтажа муфт испытания повторяют и проводят высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока (по нормам, например, 3 кВ в течение 10 мин).

Каков ориентировочный вес и диаметр кабеля ПвБбШп 1 кВ 3×120 мм²?

Для трехжильного медного кабеля в указанной конструкции:

• Наружный диаметр: приблизительно 42-47 мм (зависит от производителя).
• Вес 1 км кабеля: приблизительно 5500-6500 кг.

Эти данные критически важны для расчета нагрузок на кабельные конструкции, транспортировки и выбора механизмов для прокладки.

Заключение

Кабель ПвБбШп 1 кВ сечением 120 мм² является современным, надежным и долговечным решением для организации силовых линий в сетях 0,66/1 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, стальной ленточной броне и полиэтиленовом защитном шланге, обеспечивает высокую электрическую прочность, механическую защиту и стойкость к агрессивным средам. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и техническими регламентами гарантируют бесперебойное электроснабжение ответственных объектов на протяжении всего заявленного срока службы, превышающего 30 лет. При проектировании необходимо тщательно рассчитывать токовые нагрузки, условия прокладки и учитывать все поправочные коэффициенты для обеспечения безопасной и экономичной работы кабельной линии.