Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией ПвБП 10 кВ 240 мм²: конструкция, характеристики и применение

Кабель ПвБП 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для создания надежных кабельных линий в сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки ПвБП 10 кВ 240 мм²

• П – Изоляция жил выполнена пропитанной бумажной лентой.
• в – Оболочка кабеля из винила (поливинилхлоридного пластиката).
• Б – Отсутствие защитного броневого покрова (голый).
• П – Наличие защитного покрова в виде подушки и джутовой оплетки.
• 10 кВ – Номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 240 мм² – Номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ПвБП 10 кВ 240 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² выполняется из медных или алюминиевых проволок. Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая уплотненная конструкция, обеспечивающая гибкость и оптимальное заполнение изоляции.

• Материал: Медь (обозначение в марке не указывается) или Алюминий (добавляется буква «А» в начале маркировки, т.е. АПвБП).
• Класс гибкости: 1 или 2 (для сечений от 16 мм²), что подразумевает жилу, состоящую из множества проволок.
• Форма: Круглая, секторная или сегментная для трехжильных кабелей с целью уменьшения общего диаметра и экономии материалов.

2. Фазная изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из кабельной бумаги высокой плотности, наложенной по спирали в несколько слоев с перекрытием. После наложения бумажной изоляции кабель подвергается сушке и пропитке вязким изоляционным составом (маслоканифольной или синтетической пропиткой). Это ключевое отличие от кабелей с пластмассовой или сшито-полиэтиленовой изоляцией.

3. Заполнение и поясная изоляция

Между изолированными жилами и оболочкой укладываются бумажные жгуты или кабельная пряжа для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх изолированных жил может накладываться общий поясной слой бумажной изоляции.

4. Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше)

Каждая жила имеет экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты для выравнивания электрического поля. Поверх изолированных жил накладывается общий экран, обычно выполненный из медных лент или проволок, который заземляется и служит для защиты от внешних электромагнитных влияний и обеспечения симметрии электрического поля.

5. Оболочка

Внешняя герметичная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), защищающая изоляцию от воздействия влаги, агрессивных сред и механических повреждений. Цвет оболочки, как правило, черный.

6. Защитный покров (подушка и оплетка)

Буква «П» в конце маркировки указывает на наличие защитного покрова, который включает:

• Подушка: Битумный состав, нанесенный поверх оболочки.
• Оплетка: Волокнистый материал (пропитанная кабельная пряжа, стеклопряжа или джут) для защиты оболочки от коррозии и механических воздействий при прокладке в кабельных сооружениях.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБП 10 кВ 1х240 и 3х240

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 10/10
Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ	12
Частота, Гц	50
Количество и сечение жил	1х240 мм², 3х240 мм²
Испытательное переменное напряжение, кВ (продолжительность)	25 (10 мин.)
Температура эксплуатации, °C	От -50 до +50
Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации, °C	+80 (для меди и алюминия)
Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки, °C	+90
Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (не более 4 сек), °C	+200
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Строительная длина, м	Не менее 250 (для 3х240 мм²)

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (для кабеля 3х240 мм², проложенного в земле)

Условия прокладки	Медная жила, А	Алюминиевая жила, А
В траншее (однокабельная прокладка, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт)	~ 410-430	~ 320-335
В воздухе (температура воздуха +25°C)	~ 450-470	~ 350-365

Примечание: Точные значения необходимо брать из актуальных редакций ПУЭ (Глава 1.3) и расчетных таблиц с учетом всех поправочных коэффициентов (группировка, температура среды и др.).

Область применения и условия прокладки

Кабель ПвБП 10 кВ 240 мм² предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах), производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и значительных механических воздействий. Благодаря защитному покрову из пропитанной пряжи, кабель устойчив к воздействию грибков и плесени, что важно для прокладки в условиях повышенной влажности. Однако он не предназначен для прокладки в воде, в блоках, а также в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительных мер защиты. Прокладка на вертикальных и наклонных трассах требует специального крепления, так как пропитанная изоляция может стекать.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Преимущества кабеля ПвБП:

• Высокая надежность и долгий срок службы (более 40 лет) при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
• Устойчивость к локальным перегревам благодаря высокой теплопроводности бумажно-масляной изоляции.
• Хорошая стойкость к частичным разрядам.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с медными кабелями с СПЭ-изоляцией аналогичного сечения и напряжения.
• Отработанная технология монтажа и соединения.

Недостатки кабеля ПвБП:

• Ограничения по трассе прокладки: Нельзя прокладывать на трассах с большими перепадами высот из-за стекания пропитки.
• Пожароопасность: Наличие пропитанной бумаги и джута требует дополнительных мер пожарной безопасности при прокладке в пучках.
• Трудоемкость монтажа: Необходимость применения специальных муфт, требующих квалификации монтажников. Концы кабеля необходимо герметизировать для предотвращения подсоса влаги и стекания пропитки.
• Большая масса и габариты по сравнению с кабелями на 10 кВ с СПЭ-изоляцией.
• Требовательность к условиям хранения: Барабаны должны храниться в горизонтальном положении, запрещено хранение на открытом солнце.

Особенности монтажа и оконцевания

Монтаж кабеля ПвБП требует особой тщательности. При разделке кабеля необходимо предотвратить попадание влаги в бумажную изоляцию. Для соединения и оконцевания применяются специальные соединительные и концевые муфты (свинцовые, эпоксидные, современные полимерные). Процесс включает ступенчатую разделку изоляции, заземление экранов, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов или готовых изоляционных элементов и заполнение муфты изоляционным компаундом или массой. Все работы должны выполняться в соответствии с инструкциями производителей муфт и нормативными документами (СО 153-34.20.604-2003 и др.).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвБП от АПвБП?

Первая буква «А» в маркировке АПвБП указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Соответственно, ПвБП (без «А») имеет медную жилу. Медный кабель имеет большую проводимость, механическую прочность и стойкость к коррозии, но и более высокую стоимость. Алюминиевый кабель легче и дешевле, но требует большего сечения для обеспечения той же токовой нагрузки и более подвержен проблемам с контактными соединениями.

Можно ли прокладывать кабель ПвБП 10 кВ в земле (траншее)?

Да, прокладка в земле является одним из основных способов монтажа данного кабеля. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ: обеспечить толщину песчаной подушки и засыпки, защиту кирпичом или сигнальными лентами, отсутствие в траншее посторонних предметов, коррозионной активности грунта. Для прямой прокладки в земле чаще используют бронированные модификации (ПвБШв, АПвБШв).

Каков срок службы кабеля ПвБП 10 кВ?

Номинальный срок службы кабеля ПвБП при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 40 лет. Фактический срок службы многих линий, проложенных в советское время, превышает 50 лет.

Почему для кабелей с бумажной изоляцией существуют три номинальных напряжения: 6/10, 8,7/10, 10/10?

Разные значения фазного напряжения U₀ (6, 8.7, 10 кВ) соответствуют разным режимам работы сети по отношению к земле. Кабель 6/10 кВ применяется в сетях с изолированной нейтралью, где замыкание на землю не приводит к отключению линии. Кабели 8,7/10 и 10/10 кВ используются в сетях с эффективно или глухозаземленной нейтралью, где напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрастать. Выбор конкретного типа осуществляется на основе проекта электроснабжения.

Что означает «уплотненная жила» и зачем она нужна?

Уплотненная жила – это многопроволочная жила, подвергнутая механическому обжатию (уплотнению) для придания ей формы, близкой к круглой, с минимальными зазорами между проволоками. Это позволяет более эффективно использовать объем изоляции, уменьшить общий диаметр кабеля и повысить его механическую стабильность.

Какой кабель современнее: ПвБП или кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП, АПвП) является более современной технологией. Он не имеет ограничений по перепадам высот, менее трудоемок в монтаже, имеет меньшие массогабаритные показатели и считается более пожаро-экологически безопасным. Однако кабели с бумажной пропитанной изоляцией, такие как ПвБП, остаются востребованными благодаря своей надежности, проверенной десятилетиями, и часто более низкой стоимости, особенно в проектах реконструкции существующих сетей, где уже отработаны технологии монтажа и обслуживания.

Требуется ли заземление экрана кабеля ПвБП 10 кВ?

Да, экран (металлическая оболочка или медные ленты/проволоки) подлежит обязательному заземлению с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала, выравнивания потенциалов, обеспечения симметрии электрического поля вокруг жилы и нормальной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности.