Кабель силовой ПвБбШп 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель ПвБбШп представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с медными жилами, в поливинилхлоридном шланге пониженной горючести. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 (и его актуальным редакциям) следующая: П – изоляция жил из сшитого полиэтина, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (но с защитным покровом поверх брони), Шп – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Конструкция 5-жильного кабеля на 1 кВ предназначена для работы в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью, где требуются три фазных проводника, нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники.
Конструктивные элементы и материалы
Конструкция кабеля ПвБбШп 5х… является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям.
- Токопроводящая жила: Медная, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочной (от 16 мм² и выше, в зависимости от требований стандарта и гибкости). Форма жил в 5-жильных кабелях, как правило, секторная или сегментная для компактности.
- Изоляция жил: Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтина, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с ПВХ или обычным полиэтином. Номинальная толщина изоляции для напряжения 1 кВ стандартизирована.
- Скрутка изолированных жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В пятижильных кабелях жилы нулевого рабочего (N) и защитного (PE) проводников могут иметь уменьшенное сечение относительно фазных, что должно быть отражено в маркировке (например, 3х120+1х70+1х35). Жилы имеют стандартную цветовую маркировку: желто-зеленая – PE, голубая/синяя – N, для фазных – коричневый, черный, серый.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из термопластичной пленки или другого материала.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ключевая особенность индекса «Бб» – отсутствие классической подушки (слоя битумного состава и крепированной бумаги или ПЭТ ленты) под броней. Однако поверх брони обязательно накладывается защитный покров.
- Защитный шланг (покров) Шп: Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Она наносится поверх брони и служит для ее защиты от коррозии и механических повреждений. Пластикат соответствует показателям по распространению горения (категория ПвБбШп-нг).
- Прокладка: Рекомендуется для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в грунтах с средней и высокой коррозионной активностью (благодаря оцинкованной броне и шлангу Шп). Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам, а также внутри помещений. Не предназначен для прокладки в блоках или трубах, заполненных водой.
- Температурный режим: Длительно допустимая температура нагрева жил +90°C. Максимальная температура при коротком замыкании (+250°C, время срабатывания защиты не более 5 сек). Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Механические нагрузки: Броня обеспечивает защиту от механических повреждений, грызунов, растягивающих усилий при протяжке. Кабель выдерживает сдавливающие нагрузки, характерные для засыпки грунтом.
- Высокая термостойкость: Изоляция из СПЭ позволяет работать при +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией (ВВГ), что увеличивает пропускную способность.
- Стойкость к коротким замыканиям: Выдерживает высокие температуры КЗ до +250°C.
- Надежная механическая защита: Стальная броня эффективно защищает от повреждений.
- Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и шланга Шп обеспечивает долгий срок службы в агрессивных грунтах.
- Пониженная горючесть: Оболочка из пластиката пониженной горючести (нг) замедляет распространение пламени при групповой прокладке.
- Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Высокая жесткость и масса: По сравнению с небронированными кабелями, сложнее в монтаже, требует больше усилий при укладке.
- Больший наружный диаметр и радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба составляет не менее 10-15 наружных диаметров кабеля.
- Отсутствие подушки под броней (Бб): Может создавать несколько более жесткие условия для изоляции жил при сильном сдавливании, по сравнению с конструкцией «Б» (с подушкой).
- Стоимость: Выше, чем у кабелей ВВГ или АВБбШв, но часто оправдана условиями прокладки.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ПвБбШп 5х предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0.66/1 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – сети с изолированной или глухозаземленной нейтралью, где требуется подвод питания к мощным трехфазным потребителям с системой заземления TN-S или TN-C-S.
Технические характеристики и параметры
Основные параметры регламентируются ГОСТ 31996-2012. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля с медными жилами на 1 кВ.
Таблица 1. Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля ПвБбШп 5-жильного (проложенного в земле, температура грунта +25°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт)
| Номинальное сечение, мм² | Допустимый ток, А |
|---|---|
| 4×4+1×2.5 | 31 |
| 4×6+1×4 | 39 |
| 4×10+1×6 | 53 |
| 4×16+1×10 | 70 |
| 4×25+1×16 | 94 |
| 4×35+1×16 | 115 |
| 4×50+1×25 | 144 |
| 4×70+1×35 | 178 |
| 4×95+1×50 | 218 |
| 4×120+1×70 | 253 |
| 4×150+1×70 | 292 |
| 4×185+1×95 | 338 |
Примечание: При прокладке в воздухе значения токов могут отличаться. Точный расчет должен учитывать поправочные коэффициенты на количество кабелей в траншее, температуру окружающей среды и грунта.
Таблица 2. Электрические характеристики изоляции
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 12 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. | 3.5 кВ |
| Допустимое напряжение на жилу относительно земли в аварийном режиме | 1.2 кВ (до 8 ч) |
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля ПвБбШп:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвБбШп требует соблюдения ряда правил. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина траншеи – 0.7-1.0 м. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами. При подвесе на тросе необходимо использовать дистанционные зажимы, исключающие механическую нагрузку на оболочку. При вводе в здание обязательна герметизация конца кабеля для предотвращения подсоса влаги. Соединение и ответвление жил производится с помощью кабельных муфт – соединительных, ответвительных или концевых. Для изоляции СПЭ применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, рассчитанные на работу с данным типом изоляции. Концы жил должны быть зачищены, обезжирены, на них устанавливаются наконечники, опрессовываемые гидравлическим прессом.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ПвБбШп и АВБбШв?
Основные различия: материал жилы и изоляции. АВБбШв имеет алюминиевые жилы и изоляцию из ПВХ. ПвБбШп – медные жилы и изоляцию из сшитого полиэтина. Медный кабель имеет большую проводимость, долговечность и стойкость к окислению. Изоляция СПЭ превосходит ПВХ по температурным и нагрузочным характеристикам.
Можно ли прокладывать ПвБбШп открыто по фасаду здания?
Да, можно. Броня и оболочка Шп обеспечивают защиту от УФ-излучения и атмосферных осадков. Однако необходимо обеспечить крепление, исключающее механические нагрузки, и, при необходимости, защиту от прямого солнечного света (в гофре, лотке).
Что означает индекс «Бб» и есть ли риск повреждения изоляции?
Индекс «Бб» означает бронирование стальными лентами без подушки. В конструкции ПвБбШп поверх брони наложен защитный шланг (Шп), который выполняет амортизирующую и разделительную функцию. Риск повреждения изоляции жил при правильной технологии изготовления и соблюдении радиусов изгиба при монтаже сведен к минимуму и соответствует требованиям ГОСТ.
Как правильно выбрать сечение пятой жилы (PE или N)?
Сечение нулевых жил регламентируется ГОСТ и проектом. Для сечений фазных жил до 50 мм² включительно, сечение нулевых жил (N и PE) обычно равно фазному. Для сечений от 70 мм² и выше – как правило, составляет 50% от фазного, но не менее 35 мм² по меди. Точные значения указаны в ГОСТ 31996-2012 (Таблица 3).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле от грызунов?
Как правило, не требуется. Стальная ленточная броня является эффективной защитой от повреждений грызунами. Однако в зонах исключительно высокой активности может рассматриваться вариант дополнительной защиты (например, укладка в трубы).
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок и механических повреждений, а также при правильной работе электрических сетей (отсутствие длительных перенапряжений).
Заключение
Кабель ПвБбШп 5-жильный на 1 кВ является современным, надежным и долговечным решением для организации силовых вводов и распределительных сетей в условиях, требующих повышенной механической защиты и высокой пропускной способности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтина, оцинкованной стальной брони и защитного шланга пониженной горючести, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле, туннелях, производственных помещениях и на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Правильный подбор сечения, соблюдение правил монтажа и применение соответствующих аксессуаров (муфт) гарантируют бесперебойную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.