Кабель силовой ПвБбШв 3х120: полный технический анализ и сфера применения

Кабель ПвБбШв 3х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с медными жилами сечением 120 мм² в количестве трех штук. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в системах распределения электроэнергии среднего напряжения и предназначен для стационарной прокладки в грунтах (за исключением трасс с повышенной растягивающей нагрузкой), кабельных сооружениях, тоннелях, каналах, шахтах, производственных помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения.

Расшифровка маркировки ПвБбШв 3х120

• П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Б – Броня, выполненная из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Без подушки под броней. Отсутствие специальной подушки (например, из битума или крепированной бумаги) характерно для данной конструкции, так как роль защиты от коррозии выполняет внешняя ПВХ оболочка.
• Шв – Защитный шланг выпрессованный из ПВХ пластиката. Фактически, это внешняя оболочка, наложенная поверх брони.
• 3х120 – Три токопроводящие жилы с номинальным сечением 120 квадратных миллиметров каждая.

Конструкция кабеля ПвБбШв 3х120

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

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из множества проволок), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал – медь электротехнической марки (М1), с минимальной чистотой 99.9%.

2. Экран на жиле (фазный экран)

Поверх изолированной жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений на границе «жила-изоляция» и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу высокие термические и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допустима +130°C. Кратковременно (до 5 секунд) кабель выдерживает температуру до +250°C.

4. Экран на изоляции (заземляющий экран)

Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде медной ленты или проводящего слоя в сочетании с медными проволоками (сечением не менее 16 мм²), спирально наложенными поверх. Этот экран служит для создания равного потенциала по поверхности изоляции, отвода токов утечки и обеспечения безопасного заземления в случае пробоя. Проволоки экрана также могут использоваться в качестве жилы защитного заземления.

5. Поясная изоляция и заполнение

Экранированные жилы скручиваются вместе. Промежутки между ними заполняются эластичным материалом (например, ПВХ пониженной горючести или резиновыми жгутами) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из ПВХ ленты или аналогичного материала.

6. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется. Основное назначение – защита от механических повреждений (сдавливания, ударов, грызунов) при прокладке в грунте.

7. Наружная оболочка

Внешний шланг из ПВХ пластиката (Шв) защищает стальную броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным средам (кислотным, щелочным, солевым) и дает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 6-10 кВ)

Приведенные данные соответствуют типовым значениям по ГОСТ 31996-2012 и ТУ производителей.

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8.7/15 (17.5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное.
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90 °C	Длительный режим.
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C	Не более 100 часов в год, 8 часов подряд.
Температура при коротком замыкании	+250 °C	Длительность КЗ не более 5 сек.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15 °C	При более низких температурах требуется подогрев.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x Dнар	Где Dнар – наружный диаметр кабеля.
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C.
Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.153 Ом/км	Для медной жилы 120 мм².
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил.
Емкостное сопротивление	~0.15-0.2 мкФ/км	Зависит от конструкции.

Механические и эксплуатационные характеристики

• Стойкость к растяжению: Броня воспринимает значительные растягивающие усилия, но кабель не предназначен для прокладки в вертикальных шахтах с большим перепадом высот без дополнительного крепления.
• Стойкость к удару и сдавливанию: Броня из стальных лент обеспечивает защиту по ГОСТ 7006. Конкретные значения усилия сдавливания и энергии удара указываются в ТУ.
• Влагостойкость: Кабель допускается прокладывать в земле и в условиях высокой влажности благодаря герметичной оболочке и броне.
• Пожарная безопасность: Кабели марки ПвБбШв, как правило, не распространяют горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует отдельного указания). ПВХ оболочка и изоляция могут выделять дым и галогены при горении, поэтому для объектов с массовым пребыванием людей следует рассматривать кабели в исполнении «LS» (пониженное дымо- и газовыделение).

Области применения кабеля ПвБбШв 3х120

Данный кабель используется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 15 кВ частотой 50 Гц.

• Магистральные линии в сетях 6-10 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП) и распределительным пунктам (РП).
• Питание мощных промышленных потребителей: Заводские цеха, насосные и компрессорные станции, горнодобывающие предприятия.
• Кабельные вводы на территории городов и поселков: Прокладка в земле в траншеях (при условии защиты кирпичом или сигнальной лентой).
• Кабельные линии в тоннелях, коллекторах и каналах.
• Резервные и основные линии питания на объектах энергетики.

Важное ограничение: Кабель ПвБбШв не рекомендуется применять для прокладки в грунтах, подверженных смещениям и растягивающим нагрузкам (болота, зоны вечной мерзлоты с пучением грунта), а также в блоках и трубах, где возможно длительное воздействие агрессивных грунтовых вод.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

Марка кабеля	Ключевые отличия от ПвБбШв	Рекомендуемая сфера применения
АПвБбШв 3х120	Алюминиевая токопроводящая жила. Дешевле, легче, но требует большего сечения для той же пропускной способности. Больший радиус изгиба.	При ограниченном бюджете и достаточном сечении для тока нагрузки.
ПвПБбШп 3х120	Внешняя оболочка из полиэтилена (Шп). Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, лучшие диэлектрические свойства, но менее стойка к механическим воздействиям и УФ-излучению.	Для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью, в заболоченной местности.
ЦСП 3х120 (с бумажной изоляцией)	Старая технология. Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. Требует специальных условий монтажа (ограничение по перепаду высот), сложнее в монтаже концевой муфты. Постепенно вытесняется кабелями с СПЭ изоляцией.	Реконструкция старых линий, где требуется полная совместимость.
ПвБШв 3х120 (без «б»)	Наличие подушки (битумной или из ПВХ) под броней. Лучшая защита брони от коррозии и смягчение механических воздействий.	В более агрессивных условиях по отношению к броне.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ. На дне – песчаная подушка (10 см). После укладки – засыпка песком (15-20 см) и укладка сигнальной ленты или кирпича. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями связи и других организаций без специальных перегородок.
• Прокладка в воздухе: Допустима, но кабель должен быть закреплен на несущих тросах или конструкциях с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в лотках, трубах).
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт – соединительных и концевых, рассчитанных на соответствующее напряжение и тип изоляции. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии очистки, экранирования и герметизации.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока (например, 4U₀ в течение 15 минут для кабелей 10 кВ) и измерение сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля ПвБбШв от ВВГ?

Кабель ВВГ – это кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с ПВХ изоляцией и оболочкой, без брони. ПвБбШв – кабель среднего напряжения (6-35 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающий фазными и поясными экранами, а также броней из стальных лент. Это кабели разного класса напряжения и конструкции.

2. Можно ли использовать ПвБбШв 3х120 для прокладки в воде?

Нет, для постоянной прокладки в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Для таких условий требуются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной герметизацией (например, марки ПвП).

3. Что означает отсутствие подушки под броней («б» в маркировке)?

Это означает, что поверх скрученных жил и поясной изоляции броня наложена непосредственно, без промежуточного слоя из битума, крепированной бумаги или ПВХ лент. Защиту брони от коррозии в этом случае обеспечивает внешняя ПВХ оболочка (шланг). Такая конструкция упрощает производство и снижает диаметр кабеля.

4. Какой максимальный ток нагрузки для ПвБбШв 3х120?

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки. Примерные значения для кабеля 8.7/15 кВ:

• Прокладка в земле (один кабель в траншее, грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C): ~320 А.
• Прокладка в воздухе (температура воздуха +25°C): ~350 А.

Точные значения необходимо брать из ПУЭ 7-го издания, таблиц производителя или проводить расчет с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество кабелей в траншее, глубину прокладки).

5. Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля ПвБбШв?

Да, это обязательное требование безопасности и правильной работы. Броня и медные экраны жил должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность при повреждении, отвод токов утечки и создает путь для токов короткого замыкания в случае пробоя изоляции.

6. Как отличить качественный кабель ПвБбШв при приемке?

• Проверить сертификаты соответствия и паспорт качества.
• Измерить наружный диаметр и сечение жил – они должны соответствовать ТУ.
• Проверить маркировку на оболочке (она должна содержать марку кабеля, напряжение, сечение, метр, год выпуска, товарный знак).
• Осмотреть срез кабеля: изоляция должна быть однородной, без пустот, экраны – целыми, броня – равномерно наложенной.
• Проверить сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В (должно быть не менее 100 МОм·км).

Заключение

Кабель ПвБбШв 3х120 является современным, надежным и универсальным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене, обеспечивает высокие электрические и термические характеристики, а стальная броня гарантирует долговечность при прокладке в грунте. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя являются залогом создания безопасной и устойчивой системы электроснабжения на срок службы, превышающий 30 лет.