Кабель ПвБбШпз 185 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвБбШпз 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, включая помещения с повышенной влажностью. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего напряжения, на промышленных предприятиях, в городской инфраструктуре и при строительстве объектов генерации.

Расшифровка маркировки ПвБбШпз 185 мм²

• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Без подушки (отсутствие специальной подушки под броней, ее роль выполняет поясная изоляция).
• Шп – Защитный шланг (наружный покров) из полиэтилена.
• з – Заполнение – пространство между жилами заполнено жгутами из невулканизированной резиновой смеси или аналогичным материалом для придания кабелю круглой формы и дополнительной герметизации.
• 185 – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы, выраженное в квадратных миллиметрах (мм²).

Конструкция кабеля ПвБбШпз 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 185 мм² изготавливается, как правило, из медной или алюминиевой проволоки (марка кабеля будет начинаться на ПвБбШпз или АПвБбШпз соответственно). Для данного сечения жила чаще всего имеет секторную (сегментную) форму для компактности и экономии материалов. Жила может быть как однопроволочной (при медном исполнении), так и многопроволочной, что обеспечивает большую гибкость.

2. Экранирующий слой над жилой

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка жилы). Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и коронных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевое отличие от кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией (типа СБ). СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к влаге и химическим веществам.

4. Экранирующий слой над изоляцией

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном жилы он создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.

5. Поясная изоляция и заполнение

В трехжильных кабелях поверх экранов изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальной ленты. Пространство между жилами заполняется жгутами (обозначение «з» в маркировке), что придает кабелю круглую форму, повышает механическую стабильность и обеспечивает дополнительную защиту от проникновения влаги вдоль кабеля.

6. Броня

Кабель бронируется двумя стальными оцинкованными лентами, наложенными с зазором (винтовой спиралью). Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также от растягивающих нагрузок. Отсутствие подушки («б») означает, что ленты брони накладываются непосредственно на поясную изоляцию.

7. Наружная оболочка

Поверх брони накладывается защитный шланг из полиэтилена (Шп). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным, щелочным), а также к воздействию солнечного ультрафиолетового излучения, что важно при временном хранении на открытом воздухе.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБбШпз 185 мм² (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) или 12/20 кВ (24 кВ)
Количество и сечение жил	3 x 185 мм²
Материал жилы	Медь (ПвБбШпз) или Алюминий (АПвБбШпз)
Форма жилы	Секторная или круглая
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Допустимая температура жилы (длительно)	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки	Для кабеля 10 кВ: 2U0 + 1 кВ = 21 кВ, продолжительность 5 мин.
Стойкость к нагреву (токопроводящая жила)	Соответствует ГОСТ 31996-2012, МЭК 60502-1,2

Таблица 2. Примерные массо-габаритные и электрические параметры (3×185 мм², 8,7/15 кВ, медь)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм	Приблизительно 65-75 мм
Масса 1 км кабеля, кг	Приблизительно 7000-8500 кг
Допустимый длительный ток в земле (грунт 1.0 К·м/Вт, +25°C), А	~360-400 А
Допустимый длительный ток в воздухе (+25°C), А	~380-420 А
Активное сопротивление жилы постоянному току при +20°C (медь), Ом/км	≤ 0.0991
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11-0.13

Примечание: Точные значения необходимо уточнять в техническом каталоге производителя для конкретной марки и номинального напряжения.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБбШпз 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Кабель устойчив к механическим нагрузкам от давления грунта благодаря броне, а полиэтиленовый шланг защищает от коррозии и агрессивных сред. Требуется устройство песчаной подушки и защита кирпичом или сигнальной лентой.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений.
• Прокладка в помещениях с повышенной влажностью (шахты, подвалы, насосные станции): Влагонепроницаемая конструкция позволяет использовать кабель в таких условиях.
• Промышленные предприятия: Для питания мощного оборудования (трансформаторы, двигатели высокого напряжения, распределительные устройства).
• Городские распределительные сети (ГРС): Для организации фидеров от подстанций 10/6 кВ.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.

Условия эксплуатации: Диапазон температур окружающей среды при прокладке от -50°C до +50°C. Допускается прокладка без предварительного подогрева при температуре не ниже -15°C. Кабель рассчитан на длительную работу при относительной влажности воздуха до 98% при температуре до +35°C.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвБбШпз 185 мм²:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен термическому старению в такой степени, как бумажно-пропитанная изоляция, не требует постоянного контроля уровня пропитки.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Устойчивость к влаге: Конструкция с заполнением и полиэтиленовым шлангом эффективно предотвращает продольное распространение влаги.
• Механическая прочность: Стальная ленточная броня обеспечивает высокий уровень защиты.
• Коррозионная стойкость: Полиэтиленовый шланг поверх брони надежно защищает оцинкованную сталь от почвенной коррозии.
• Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного напряжения и сечения (типа СБ).
• Простота монтажа и соединения: Не требует специальной подготовки концов для предотвращения стекания пропитки.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение или с бумажной изоляцией (хотя разница сокращается при учете полного жизненного цикла).
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность при соединении, так как СПЭ чувствителен к частичным разрядам в местах дефектов.
• Ограниченная гибкость из-за брони и большого сечения жил. Не предназначен для частых перегибов и подвижного подключения.
• Необходимость применения специального инструмента для разделки и монтажа кабельной арматуры.

Особенности монтажа и прокладки

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещено сбрасывать барабаны. Хранение на открытом воздухе допустимо, но рекомендуется укрывать брезентом.
• Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При вводе в здания или оборудование – не менее 10 диаметров для небронированных участков.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7-1.0 м. На дне – подушка из песка или просеянной земли толщиной 100-150 мм. После укладки – засыпка песком и укладка защитного покрытия (кирпич, плиты, сигнальная лента). Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями связи и другими силовыми кабелями без специальных перегородок.
• Соединение и оконцевание: Обязательно использование специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Требуется тщательная заделка экранов и заземление брони с двух сторон.
• Заземление: Бронеленты, экраны жил и металлические элементы муфт подлежат надежному заземлению в соответствии с ПУЭ. Сопротивление заземления должно соответствовать нормам для электроустановок данного напряжения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между ПвБбШпз и АПвБбШпз?

Первая буква маркировки указывает на материал токопроводящей жилы: отсутствие буквы «А» означает медную жилу, ее наличие – алюминиевую. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (на 20-30% при том же сечении), лучшую гибкость и стойкость к механическим растяжениям, но значительно дороже и тяжелее. Выбор зависит от экономического расчета и требований проекта.

Можно ли прокладывать кабель ПвБбШпз 185 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Полиэтиленовый шланг (Шп) обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению. Однако необходимо учитывать климатические условия (ветровые и гололедные нагрузки) и обеспечивать соответствующие крепления. Допустимый ток в воздухе может отличаться от тока для прокладки в земле.

Требуется ли для прокладки кабеля ПвБбШпз тяговый механизм?

Для сечения 185 мм² масса кабеля составляет около 7-9 тонн на километр. Ручная укладка с барабана возможна только на очень короткие расстояния. Для стандартной прокладки в траншею длиной более 50-100 метров обязательно использование механизированной лебедки (кабельного укладчика) с динамометром для контроля натяжения, чтобы не превысить допустимые механические нагрузки.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля (6/10, 8,7/15, 12/20 кВ)?

Выбор определяется напряжением сети, в которую интегрируется кабель. Ключевым параметром является значение U₀ – номинальное напряжение между жилой и землей/экраном. Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью U₀ = 10 / √3 ≈ 5.8 кВ, поэтому подходит кабель 6/10 кВ. Для сетей 10 кВ с эффективно заземленной нейтралью (где возможно длительное смещение нейтрали) U₀ принимается равным фазному напряжению, т.е. 10 кВ, и требуется кабель 8,7/15 кВ. Для сетей 20 кВ – кабель 12/20 кВ. Выбор должен быть сделан на основе проекта, отвечающего требованиям ПУЭ.

Чем отличается ПвБбШпз от ПвБШп?

Маркировка ПвБШп (без «б» и «з») означает: Броня поверх подушки, отсутствие заполнения между жилами. То есть под бронёй есть дополнительная подушка (обычно из битума и ПВХ-лент), а сам кабель не имеет круглой формы за счет заполнителя – жилы лежат в оболочке свободно. Кабель ПвБбШпз конструктивно более жесткий, герметичный и лучше защищен от продольного проникновения влаги.

Как осуществляется контроль качества изоляции после прокладки?

Обязательным этапом является высоковольтное испытание повышенным напряжением выпрямленного тока или сверхнизкой частоты (0.1 Гц) после монтажа, но до подключения к сети. Для кабеля 10 кВ, согласно ПТЭЭП, испытание проводится выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут. Также измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.

Заключение

Кабель ПвБбШпз 185 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, ленточной брони и герметизирующего заполнения, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в сложных условиях эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в строгом соответствии с техническими регламентами и проектной документацией являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.