Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШп 1 кВ 70 мм²: полный технический анализ
Кабель ПвБбШп на номинальное напряжение 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным покровом в виде выпрессованного шланга из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и в воде, а также в условиях, где возможны механические повреждения, воздействие агрессивных сред и блуждающих токов. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы в сложных эксплуатационных условиях.
Расшифровка маркировки ПвБбШп 1 кВ 70 мм²
- П – Изоляция токопроводящей жилы выполнена из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 31996-2012, где «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
- Б – Наличие брони. Две буквы «Б» указывают на тип бронирования: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – Отсутствие подушки под броней (в классической трактовке, однако в современных кабелях по ГОСТ под броней присутствуют поясная изоляция и экран).
- Шп – Защитный покров (наружная оболочка) в виде выпрессованного шланга из полиэтилена.
- 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт (фазное/линейное: 0.66/1 кВ).
- 70 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля ПвБбШп 1 кВ 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
- Материал: Медь, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению в условиях повреждения оболочки и пластичность.
- Конструкция: Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Однопроволочная (класс 1) применяется для стационарной прокладки без частых изгибов. Многопроволочная (класс 2) обладает повышенной гибкостью, что удобно при монтаже на трассе со сложной геометрией.
- Форма: Жила круглой формы.
- Сечение: 70 мм² – стандартное значение по ряду сечений, определяющее его токовую нагрузку.
2. Изоляция
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Получается путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, что резко повышает его термостойкость и стойкость к растрескиванию под нагрузкой.
- Цветовая маркировка: Изоляция жил имеет стандартную расцветку: для трехжильных кабелей – желто-зеленая, синяя, коричневая (или все жилы в черную с нанесением цифровой или цветовой маркировки).
- Толщина: Регламентируется ГОСТ 31996-2012. Для кабеля на 1 кВ с сечением жилы 70 мм² толщина изоляции составляет 1.1 мм.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается слой изоляционного материала (как правило, ПЭТ-ленты или крепированной бумаги), который формирует круглую форму скрученных жил и предохраняет фазную изоляцию от повреждения при наложении экрана и брони.
4. Экран по изоляции
- Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, защита от внешних электромагнитных помех, а также обеспечение безопасности при повреждении – экран позволяет замыкать ток на землю и вызывать срабатывание защитной аппаратуры.
- Конструкция: Выполнен в виде медной ленты или проводящего сшитого полиэтилена в сочетании с медными проволоками (дренажными жилами), уложенными поверх экрана. Для сечения 70 мм² экран, как правило, представляет собой медную ленту, наложенную с перекрытием.
5. Броня
- Тип: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивом с перекрытием. Первая лента накладывается по спирали с левым направлением, вторая – с правым. Это обеспечивает механическую прочность и гибкость.
- Назначение: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, грызуны), а также от растягивающих нагрузок при прокладке.
- Толщина лент: Определяется ГОСТ 31996-2012 в зависимости от диаметра кабеля под броней. Для кабеля 70 мм² типичная толщина ленты составляет 0.5 мм или 0.8 мм.
6. Наружная оболочка (шланг)
- Материал: Полиэтилен (ПЭ). Обозначение «Шп» указывает на выпрессовку, что обеспечивает герметичность и высокую стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Цвет: Как правило, черный.
- Назначение: Защита брони от коррозии (особенно актуально в грунтах с высокой агрессивностью и при наличии блуждающих токов), а также от воздействия химических веществ, солнечного излучения и истирания.
- Толщина: Нормируется стандартом. Для данного типа кабеля составляет не менее 2.0 мм.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Основные электрические параметры
| Параметр |
Значение для кабеля ПвБбШп 1 кВ 70 мм² |
Примечание |
| Номинальное напряжение U0/U, кВ |
0.66/1 |
U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы |
+90°C |
Длительный режим работы |
| Допустимая температура при коротком замыкании |
+250°C |
Продолжительность КЗ не более 5 сек |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева |
-15°C |
При более низких температурах требуется подогрев |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке |
10 наружных диаметров кабеля |
Для одножильных кабелей – 15 диаметров |
| Сопротивление изоляции, не менее |
10 МОм
- км
|
При температуре +20°C |
| Строительная длина |
Не менее 150 м |
По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче |
| Срок службы |
Не менее 30 лет |
При соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации |
Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Приведены данные для кабеля с медной жилой 70 мм² при температуре земли +25°C и температуре жилы +90°C.
| Способ прокладки |
Количество рабочих жил |
Длительно допустимый ток, А |
| В земле (траншее) |
Одножильный |
285 |
| В земле (траншее) |
Трехжильный |
225 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) |
Одножильный |
310 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) |
Трехжильный |
245 |
| В воде |
Трехжильный |
260 |
Важно: При прокладке нескольких кабелей вплотную, в трубах или при повышенной температуре окружающей среды применяются поправочные коэффициенты, которые существенно снижают допустимый ток. Расчет должен производиться по ПУЭ 7 изд. или актуальным стандартам.
Область применения и способы прокладки
- Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовая оболочка – от влаги и химической агрессии грунтовых вод.
- Прокладка в воде: Кабель может быть проложен по дну водоемов, в коллекторах, подверженных затоплению. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает длительную герметичность.
- Прокладка в кабельных туннелях, каналах, эстакадах: Допускается, особенно в условиях агрессивной среды (сырость, пары кислот, щелочей), где кабели в ПВХ оболочке могут разрушаться.
- Прокладка в зонах с наличием блуждающих токов: Полиэтиленовая оболочка обладает высокими диэлектрическими свойствами, что препятствует протеканию токов утечки и электрокоррозии.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия проекта нормам для конкретного класса зоны.
Не рекомендуется для прокладки по сгораемым конструкциям внутри помещений без дополнительных мер пожарной безопасности (например, без гофрированной трубы из ПВХ с низким дымо- и газовыделением), так как полиэтилен горюч.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
ПвБбШп vs. ВБбШв
Классическим аналогом является кабель ВБбШв с изоляцией из ПВХ (винила) и ПВХ оболочкой.
| Параметр |
ПвБбШп (XLPE/ПЭ) |
ВБбШв (ПВХ/ПВХ) |
Вывод |
| Рабочая температура |
+90°C |
+70°C |
ПвБбШп позволяет пропускать на ~20-30% больший ток при том же сечении. |
| Стойкость к влаге |
Очень высокая (герметичный шланг) |
Хорошая, но ПВХ гигроскопичен |
ПвБбШп предпочтительнее для постоянного нахождения в воде. |
| Стойкость к агрессивным средам |
Высокая (кислоты, щелочи, масла) |
Средняя, ПВХ может набухать |
ПвБбШп для химически активных грунтов и производств. |
| Стойкость к УФ-излучению |
Высокая (стабилизированный ПЭ) |
Низкая, требует защиты |
ПвБбШп можно прокладывать на солнце. |
| Пожароопасность |
Горит с выделением расплава |
Трудногорючий, но выделяет dense хлористый водород |
ВБбШв предпочтительнее внутри зданий по пожарным нормам. |
| Гибкость при низких температурах |
Теряет гибкость |
Сильно дубеет |
Монтаж обоих типов зимой затруднен. |
| Стоимость |
Выше |
Ниже |
ВБбШв – бюджетное решение для стандартных условий. |
ПвБбШп vs. ПвБШв
Кабель ПвБШв имеет броню из стальных оцинкованных проволок («К» – круглые, «П» – плоские). Проволочная броня лучше защищает от растягивающих нагрузок (например, на крутых склонах, при прокладке через водные преграды с сильным течением), но кабель становится дороже и менее гибким. Ленточная броня (Бб) эффективнее против ударов и продавливания.
Особенности монтажа и эксплуатации
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Подготовка к прокладке: Обязательная проверка целостности оболочки и изоляции (измерение сопротивления). При температуре ниже -15°C требуется подогрев в теплом помещении в течение 24-48 часов.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи – подушка из песка или просеянного грунта толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем песка, затем укладка сигнальной ленты и окончательная засыпка грунтом. Расстояние между несколькими кабелями – не менее 100 мм.
- Защита от повреждений: При пересечении с дорогами, вводах в здания кабель должен быть проложен в трубах (ПНД, асбестоцементных) или блоках.
- Монтаж муфт: Для соединения и ответвления используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 1 кВ. Требуется тщательная заделка и герметизация для сохранения свойств кабеля.
- Заземление: Броня и экраны (если есть) с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество сшитого полиэтилена перед ПВХ изоляцией?
Главное преимущество – повышенная термостойкость (+90°C против +70°C). Это позволяет либо увеличить пропускную способность кабеля на том же сечении, либо снизить сечение при той же нагрузке, что в ряде случаев экономически выгодно. Также XLPE имеет лучшие диэлектрические и механические характеристики при нагреве.
Можно ли прокладывать ПвБбШп внутри помещений?
Да, но с ограничениями. Из-за горючести полиэтилена его прокладка по сгораемым конструкциям должна осуществляться в трубах, коробах или с применением других мер огнезащиты согласно СП и ПУЭ. В целом, для внутренней разводки чаще используют кабели с пониженным пожарным риском (нг(А)-LS и т.п.).
Как правильно выбрать между ленточной (Бб) и проволочной (К, П) броней?
Ленточная броня (Бб) – защита от механических воздействий, направленных перпендикулярно оси кабеля (удары лопатой, давление камней). Проволочная броня – защита от растягивающих нагрузок. Для большинства случаев прокладки в траншее достаточно ленточной брони. Проволочная броня применяется на вертикальных и наклонных участках с большим перепадом высот, при прокладке в воде с течением, в шахтах.
Нужна ли дополнительная защита кабеля при прокладке в кислых грунтах?
Полиэтиленовая оболочка Шп сама по себе обладает высокой стойкостью к кислотам и щелочам. Однако при очень высокой агрессивности среды или риске повреждения оболочки рекомендуется дополнительная прокладка в трубах из непластифицированного ПВХ или полиэтилена.
Как определить подделку или некачественный кабель?
- Маркировка: Четкая, несмываемая на оболочке через каждые 0.5-1 метр: наименование производителя, марка кабеля, сечение, напряжение, ГОСТ, дата изготовления, длина на барабане.
- Конструкция: В разрезе: медь должна быть яркой, без оксидной пленки. Изоляция – равномерной толщины, плотной. Броня – из оцинкованной стали, ленты наложены плотно. Оболочка – без впадин, пузырей, равномерная.
- Документация: Обязательно наличие сертификата соответствия и паспорта на партию с указанием результатов электрических испытаний.
- Вес: Ориентировочный вес трехжильного кабеля ПвБбШп 1 кВ 3х70 составляет около 4500-5000 кг/км. Сильное отклонение в меньшую сторону – признак недовложения меди или уменьшения толщины изоляции/оболочки.
Что означает «кабель не распространяет горение» применительно к ПвБбШп?
Стандартный кабель ПвБбШп не имеет в конструкции огнезащитных барьеров и при одиночной прокладке распространяет горение. Существуют модификации с индексом «нг(А)-HF» или подобным, где используются специальные огнестойкие материалы в поясной изоляции и оболочке, но это уже другая, более дорогая и менее распространенная марка. Для стандартного ПвБбШп это свойство не характерно.
Заключение
Кабель ПвБбШп 1 кВ 70 мм² является современным, надежным и универсальным решением для передачи электроэнергии в сетях напряжением до 1000 В в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность благодаря изоляции из сшитого полиэтилена, отличная защищенность от влаги и химии за счет полиэтиленового шланга и надежная броня. Выбор в пользу данной марки кабеля оправдан при прокладке в земле (особенно в агрессивных и влажных грунтах), в воде, в промышленных зонах с наличием блуждающих токов. Правильный подбор сечения, учет поправочных коэффициентов, соблюдение норм монтажа и эксплуатации гарантируют безотказную работу кабельной линии на протяжении всего заявленного срока службы, превышающего 30 лет.