Кабель силовой ПвБбШпз 35 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвБбШпз 35 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным покровом и оболочкой из полиэтилена, не распространяющего горение. Данная марка предназначена для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке на барабане и в сопроводительной документации (например, ПвБбШпз-10). Кабель используется для распределения электрической энергии в стационарных установках, включая сети с изолированной или заземленной нейтралью, где возможно длительное воздействие повышенной температуры и значительных механических нагрузок.

Расшифровка маркировки ПвБбШпз 35 мм²

• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина (полиэтилен вулканизированный).
• Б – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
• б – отсутствие подушки под броней (броня наложена непосредственно на поясную изоляцию).
• Шп – защитный покров в виде выпрессованного шланга из полиэтилена.
• з – заполнение межжильного пространства гидрофобным или водоблокирующим материалом.
• 35 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвБбШпз 35 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность изделия.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 35 мм² изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая жила 3 или 4 класса гибкости. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.

2. Фазная изоляция

Изоляция жил выполняется из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это придает изоляции исключительные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), устойчивость к тепловым ударам и перегрузкам, низкие диэлектрические потери, высокую стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.

3. Заполнение и поясная изоляция

Скрученные изолированные жилы заполняются промежутки между ними. Это может быть экструдированный полимерный материал или пучок гидрофобных нитей. На скрученные жилы накладывается поясная изоляция, обычно из специальной полупроводящей или изолирующей ленты, которая формирует круглую форму и служит основой для бронепокрова.

4. Бронепокров

Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основное назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), а также от грызунов. Конструкция с броней без подушки («б») требует аккуратности при монтаже на изгибах.

5. Защитный шланг (оболочка)

Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из полиэтилена. Материал оболочки, как правило, не распространяющий горение (индекс «нг» в полной маркировке). Полиэтиленовая оболочка обеспечивает превосходную защиту брони от коррозии, стойкость к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли), влаге и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ – в зависимости от исполнения.
• Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Электрическое испытание после изготовления: переменным напряжением частотой 50 Гц величиной 3.5U₀ в течение 5 минут для кабелей на U₀=6 кВ и выше.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ПвБбШпз 35 мм² (одножильного и трехжильного) при прокладке в земле и воздухе

Примечание: Данные ориентировочные. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл.1.3 с учетом конкретных условий прокладки (температура земли/воздуха, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее и др.).

Условия прокладки	Количество и сечение жил	Допустимый длительный ток, А
В земле (траншее), температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт	Одножильный, 35 мм²	205
	Трехжильный, 3×35 мм²	155
В воздухе, температура воздуха +25°C	Одножильный, 35 мм²	215
	Трехжильный, 3×35 мм²	160

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (пример для трехжильного кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение
Количество и сечение жил	3×35 мм²
Примерный наружный диаметр	55-60 мм
Примерная масса 1 км кабеля	4500-5000 кг
Материал жилы	Медь
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Толщина изоляции жилы (для 8,7/10 кВ)	~4.5 мм
Толщина бронеленты	0.5-0.8 мм
Материал оболочки	Полиэтилен

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБбШпз 35 мм² предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он обладает универсальностью в способах прокладки.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель устойчив к механическим нагрузкам от давления грунта, воздействию грунтовых вод и агрессивных сред. Прокладка должна осуществляться с устройством песчаной подушки и засыпкой, а также с укладкой сигнальной ленты. Не требует дополнительных защитных труб или лотков.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Броня защищает от возможных повреждений при обслуживании. Оболочка из негорючего полиэтилена соответствует требованиям пожарной безопасности.
• Прокладка по воздуху (по стенам зданий, сооружений): Возможна при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучение со временем может старить полиэтилен, хотя оболочка часто стабилизирована) и при отсутствии риска значительных механических воздействий, не связанных с бронепокровом.
• Прокладка в помещениях, подвалах, шахтах: Кабель может использоваться в условиях повышенной влажности.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных кабельной массой, а также для участков с большими перепадами уровней (из-за возможного стекания заполняющего компаунда).

Преимущества и недостатки кабеля ПвБбШпз 35 мм²

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Срок службы не менее 30 лет благодаря стойкости материалов.
• Отличные электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
• Высокая термостойкость: Допустимая рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи и выдерживать перегрузки.
• Механическая прочность: Стальная броня надежно защищает от повреждений.
• Стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка и заполнение обеспечивают высокий уровень защиты от воды и химикатов.
• Не требует специальных концевых муфт для герметизации: Благодаря отсутствию в конструкции масел и отсутствию продольной миграции влаги.

Недостатки:

• Высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией или кабелями ВВГ.
• Большая масса и жесткость: Усложняют транспортировку и монтаж, требуют соблюдения минимального радиуса изгиба.
• Чувствительность к точечным ударам: При монтаже броня без подушки может повредить поясную изоляцию при резком изгибе или ударе.
• Необходимость применения специального инструмента для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.

Сравнение с аналогами

• ПвБбШпз vs ААБл (АСБл): Кабель с бумажной пропитанной изоляцией (ААБл) имеет ограничения по перепадам уровней, требует сложных концевых муфт для герметизации, имеет более низкую допустимую температуру эксплуатации (+70°C). ПвБбШпз лишен этих недостатков, но дороже.
• ПвБбШпз vs ПвПг: Кабель ПвПг имеет свинцовую оболочку вместо брони и защитного шланга. Свинец обеспечивает абсолютную герметичность, но кабель тяжелее, менее гибкий и экологически проблематичен. ПвБбШпз легче и современнее.
• ПвБбШпз vs ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет ПВХ-шланг вместо полиэтиленового. ПВХ-пластикат менее стоек к ультрафиолету и агрессивным средам, но может быть более стойким к распространению горения в помещениях. ПвБбШпз предпочтительнее для прокладки в земле и на открытом воздухе.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие кабеля ПвБбШпз от ПвБШп?

Основное отличие – в материале внешней оболочки. У кабеля ПвБШп защитный шланг выполнен из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. У кабеля ПвБбШпз (где «з» часто подразумевает и полиэтиленовую оболочку) шланг выполнен из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам и ультрафиолетовому излучению, что делает кабель ПвБбШпз более предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и на открытых эстакадах.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБбШпз 35 мм² в помещении?

Да, можно. Однако необходимо обращать внимание на индекс распространения горения в полной маркировке. Для прокладки группами в помещениях, кабельных сооружениях следует использовать исполнение «нг(А)-HF» или аналогичное, которое указывает на пониженное дымо- и газовыделение, а также нераспространение горения при групповой прокладке. Всегда нужно руководствоваться проектом и требованиями ПУЭ, гл. 2.1 и 2.3.

3. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля (6, 10 или 35 кВ)?

Выбор определяется напряжением сети, в которую интегрируется кабель. Необходимо учитывать не только линейное напряжение сети (U), но и режим работы нейтрали. Для сетей 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью следует выбирать кабель с номинальным напряжением U₀/U = 6/10 кВ или 8,7/10 кВ соответственно. Цифра 8,7 кВ указывает на фазное напряжение в сети с заземленной нейтралью. Для сетей 35 кВ применяется кабель на 20/35 кВ. Выбор должен осуществляться проектировщиком.

4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня кабеля ПвБбШпз является достаточной защитой от механических повреждений. Однако согласно ПУЭ (гл. 2.3) при прокладке в земле кабель рекомендуется дополнительно защищать от повреждений механизмами при последующих раскопках. Для этого над кабелем на расстоянии 250 мм укладывают сигнальную ленту или защитную плиту. В местах повышенного риска (переходы через дороги, въезды) кабель прокладывают в трубах или блоках.

5. Как осуществляется монтаж концевых муфт на этот кабель?

Для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные концевые муфты (наружной или внутренней установки) сухого типа. Технология монтажа включает ступенчатую зачистку изоляции, установку полупроводящих и изоляционных элементов, заземление брони и оболочки, заполнение муфты диэлектрическим гелем или использование термоусаживаемых компонентов. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением специализированного инструмента для кабелей СВН (сверхвысокого напряжения, к которым относятся и 10 кВ).

6. Что означает буква «з» в маркировке и насколько она важна?

Буква «з» указывает на наличие заполнения межжильного пространства. Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в грунте или в условиях возможного попадания влаги. Заполнение (чаще всего гидрофобный гель или порошок) блокирует продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки и брони, локализуя поврежденный участок и повышая общую надежность линии.

7. Как определить необходимое сечение 35 мм² для конкретной нагрузки?

Сечение 35 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле/воздухе), количества параллельных кабелей, температуры окружающей среды и поправочных коэффициентов (ПУЭ, гл.1.3). Также выполняется проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ориентира: при прокладке в земле трехжильный кабель ПвБбШпз 3×35 мм² на 10 кВ может длительно передавать мощность около 3 МВт (при cos φ=0.9).