Кабель ПвБбШв 1-х жильный 6 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШв 1х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ

Кабель марки ПвБбШв 1х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в грунте (при условии отсутствия растягивающих усилий), кабельных каналах, туннелях и помещениях, включая зоны с повышенной влажностью.

Расшифровка маркировки ПвБбШв

Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – часто указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• Б – наличие брони.
• б – броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (оболочка) поверх брони из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката.
• 1х – одна токопроводящая жила.
• 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт.

Важно отметить, что для сетей 6 кВ применяется исключительно кабель с одножильным исполнением. Это связано с необходимостью минимизации потерь в изоляции и броне, вызванных вихревыми токами, которые существенно возрастают в многожильных кабелях на данном напряжении.

Конструкция кабеля ПвБбШв 1х жильный 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки, круглой или секторной формы. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется уплотненная конструкция. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле, устраняя микроскопические неровности поверхности жилы, и предотвращает локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 6 кВ составляет 3,0 мм (по ГОСТ 15150). Сшивка молекул полиэтилена (вулканизация) придает материалу повышенные температурные стойкости (до +90°С в длительном режиме) и устойчивость к тепловым ударам.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он также служит для выравнивания электрического поля.
• Поясная изоляция: В одножильных кабелях поверх экрана по изоляции часто накладывается поясная изоляция в виде ленты из медной или алюминиевой фольги, либо в виде медных проволок, наложенных спирально. Этот слой является нулевым (заземляемым) экраном и предназначен для направления тока утечки и тока короткого замыкания.
• Броня: Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
• Защитный шланг (внешняя оболочка): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладываемого поверх брони методом экструзии. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и других кабелей, обладает стойкостью к влаге, маслам, химическим веществам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвБбШв 1х жильный 6 кВ изготавливается согласно ГОСТ Р 53769-2010 (или ТУ 16.К71-310-2001) и имеет строго регламентированные параметры.

Таблица 1. Условия эксплуатации и ключевые параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/6
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	7,2
Частота, Гц	50
Длительно допустимая температура жилы	+90°С
Максимальная температура при КЗ (допустимая длительность до 5 сек)	+250°С
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°С
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа	12 кВ в течение 10 минут
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, каналах, помещениях, на открытом воздухе)

Таблица 2. Примеры сечений и массо-габаритных показателей (медная жила)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток (в земле), А*
50	32-35	2500-2800	215
95	38-41	3500-3800	330
150	43-46	4600-5000	410
240	50-53	6500-7000	540

• Точные значения токов нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина заложения, количество кабелей в траншее) и должны рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7 изд. и ГОСТ Р 52796.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвБбШв 1х жильный 6 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях.
• Основные и распределительные линии в сетях 6 кВ на территории заводов, шахт, нефтеперерабатывающих комплексов, портов.
• Соединение ячеек КРУ (комплектных распределительных устройств) 6 кВ.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях с повышенной влажностью.
• Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих нагрузок и риска смещения грунта.

Особенности монтажа и проектирования:

• Прокладка в земле: Глубина заложения – не менее 0,7 м. Необходима песчаная подушка (10 см) и засыпка поверх кабеля (15 см) мелкой землей без камней. Обязательна защита сигнальной лентой или плитами. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей необходимо учитывать взаимное нагревание и соблюдать расстояния между ними (не менее 100 мм, если иное не обосновано расчетом).
• Заземление: Нулевые экраны (поясная изоляция) и броня должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормального функционирования релейной защиты. Заземление экрана также ограничивает электромагнитные помехи.
• Монтаж муфт: Для соединения и ответвления применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Требуется тщательная зачистка и подготовка концов кабеля, соблюдение геометрии монтажа полупроводящих экранов.
• Радиус изгиба: Категорически запрещено изгибать кабель с радиусом менее 15 его наружных диаметров во избежание повреждения изоляции и экранов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажной пропитанной изоляцией)

Преимущества кабеля ПвБбШв:

• Высокая допустимая температура: +90°С против +70°С для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: Не требует специальных стопорных муфт, так как изоляция не содержит пропиточного состава, стекающего при вертикальной прокладке.
• Меньшая масса и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Высокая стойкость к влаге: Сшитый полиэтилен негигроскопичен, в то время как бумажная изоляция критична к увлажнению.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем постоянного давления масла или пропитки.
• Большая длина строительных отрезков.

Недостатки/особенности:

• Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранах возможны локальные частичные разряды, постепенно разрушающие полиэтилен. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на аналогичное напряжение.
• Необходимость специального инструмента и квалификации для монтажа муфт и концевых заделок.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвБбШв от АПвБбШв?

Первая буква маркировки указывает на материал жилы: отсутствие буквы «А» означает, что токопроводящая жила выполнена из меди. Буква «А» в начале (АПвБбШв) указывает на алюминиевую жилу. Выбор между ними основывается на расчетах токовой нагрузки, требований к механической гибкости (медь более гибкая), стоимости и массы кабеля.

Почему для 6 кВ используется именно одножильный кабель? Можно ли применить трехжильный?

В сетях напряжением 6 кВ и выше применение трехжильных кабелей в броне из стальных лент не рекомендуется и часто запрещено нормами (ПУЭ). Протекающий по жилам переменный ток наводит в стальной броне вихревые токи, вызывающие значительный нагрев и потери мощности. В одножильных кабелях для компенсации этого эффекта применяется специальная схема прокладки (треугольником или с перекладкой) и заземление брони с обеих сторон, что позволяет наведенным токам циркулировать, не вызывая перегрева. Трехжильные кабели на 6 кВ с изоляцией XLPE существуют, но, как правило, имеют броню из немагнитных материалов (например, алюминиевые проволоки) или экран из медных проволок, что существенно дороже.

Как правильно выбрать сечение кабеля ПвБбШв 6 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям в следующем порядке:

1. По длительно допустимому току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для кабеля в конкретных условиях прокладки (в земле, воздухе, количестве параллельных линий). Используются таблицы ПУЭ или результаты теплового расчета.
2. По потере напряжения: Особенно важно для линий большой протяженности, питающих электродвигатели.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания: Сечение должно быть таким, чтобы при прохождении расчетного тока КЗ за время его отключения защитой, температура жилы не превысила +250°С.

Окончательный выбор согласовывается с проектными нормами и экономической целесообразностью.

Нужно ли заземлять броню и экран кабеля с двух сторон?

Да, это обязательное требование безопасности и нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ). Заземление с двух сторон обеспечивает:

• Защиту персонала от поражения током при пробое изоляции на броню.
• Создание пути для тока короткого замыкания, что обеспечивает быстрое и надежное срабатывание релейной защиты.
• Снижение электромагнитных помех, создаваемых кабельной линией, на окружающее оборудование.

Исключения могут быть только для очень коротких линий по специальным техническим обоснованиям.

Каковы особенности хранения кабеля ПвБбШв?

Кабель должен храниться в закрытых помещениях или под навесом, на деревянных поддонах или полках, вдали от отопительных приборов и прямых солнечных лучей. Барабаны нельзя укладывать друг на друга более чем в 2-3 ряда. Срок хранения до ввода в эксплуатацию – не более 5 лет. Перед прокладкой после длительного хранения рекомендуется проверить целостность оболочки и изоляции, а также измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.

Заключение

Кабель ПвБбШв 1х жильный на 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную температурную стойкость и неограниченную разность уровней прокладки. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления, а также использование качественных комплектующих (муфт) являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей 6 кВ данный тип кабеля заслуженно считается одним из основных.