Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБП 3-х жильный на напряжение 6 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель ПвБП 3х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, СБ) и широко применяется в распределительных сетях, для питания мощного оборудования и объектов инфраструктуры. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружный защитный покров (подушка) из полимерной композиции (обычно ПВХ) под броней.

Конструкция кабеля ПвБП 3х6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокий уровень электрической прочности, механической защиты и долговечности. Кабель состоит из следующих основных элементов:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимально использовать внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Жилы соответствуют классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле. Поверх каждой токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Изоляция. Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы повышается до +90°C, стойкость к тепловым деформациям и коротким замыканиям (до +250°C) значительно выше, чем у ПВХ или не сшитого полиэтилена.
• Экран по изоляции. Поверх изоляции каждой фазы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля вокруг жилы и является частью системы экранирования.
• Поясная изоляция. Три экранированные изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
• Медный экран (заземляющий). Поверх скрученных жил накладывается экран в виде медных проволок, медной ленты или их комбинации. Его назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания. Сечение медного экрана нормируется.
• Разделительный слой (подушка). Под броней располагается слой из ПВХ-пластиката или другого полимера, который защищает оболочку и экран от повреждения стальными лентами и обеспечивает дополнительную герметизацию.
• Броня. Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции и предохраняет от воздействия влаги, масел, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ПвБП соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» (для 6 кВ – с учетом соответствующих технических условий производителя, разработанных на основе данного ГОСТ) и ТУ 16.К71-335-2004.

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля ПвБП 3х[сечение] 6 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Система испытательного напряжения, кВ (переменный ток/постоянный ток)	15 / 25
Длительно допустимая температура жилы, °C	+90
Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с), °C	+250
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей)
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, на эстакадах, в помещениях. Не предназначен для прокладки в воде.

Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритные показатели (ориентировочные, для кабеля с медными жилами)

Сечение жил, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт 1.2 К*м/Вт, tземли=25°C), А
3х16	35-40	2000-2400	115-125
3х25	38-43	2400-2900	150-160
3х50	45-50	3300-3900	190-205
3х95	55-60	4800-5600	270-285
3х120	58-63	5600-6500	310-325
3х150	62-68	6500-7600	350-370
3х185	67-73	7700-9000	395-415

Области применения и преимущества перед другими типами кабелей

Кабель ПвБП 6 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:

• В распределительных сетях 6 кВ (районные подстанции, городские сети).
• Для питания мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) на промышленных предприятиях.
• На объектах нефтегазовой, горнодобывающей, химической промышленности.
• Для электроснабжения крупных коммерческих и административных зданий, больниц, аэропортов.
• В кабельных линиях, прокладываемых в грунтах с средней и высокой коррозионной активностью (благодаря оцинкованной броне).

Преимущества кабеля ПвБП по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (СБ, СБл):

• Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость в поддержании постоянного избыточного давления масла или мастики. Кабель не требует специальных концевых муфт с системой герметизации от влаги.
• Большая допустимая температура: Длительный режим +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией позволяет пропускать больший ток по тому же сечению или использовать меньшее сечение при той же нагрузке.
• Высокая стойкость к токам КЗ.
• Упрощение монтажа и обслуживания: Более легкий монтаж концевых и соединительных муфт, отсутствие необходимости в сложной системе подпитки маслом.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду высот.

Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляцией (ВВГ и др.): Сшитый полиэтилен превосходит ПВХ по всем основным электротехническим и температурным параметрам, что делает его единственно возможным выбором для сетей среднего напряжения (выше 1 кВ).

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем ПвБП необходимо соблюдать правила, изложенные в ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциях заводов-изготовителей.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи должна быть не менее 0,7 м для линий до 20 кВ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песчаного грунта без камней. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка толщиной 100-150 мм, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
• Защита от повреждений: При пересечении с дорогами, коммуникациями кабель должен быть проложен в трубах или блоках. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух концов.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. Критически важно обеспечить чистоту при зачистке изоляции и точное соблюдение технологических карт по установке муфт для сохранения целостности экранирующей системы.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия испытывается повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для 6 кВ – 25 кВ в течение 10 минут). Также измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвБП и ПвБбШп?

Основное отличие – в конструкции брони и наружной оболочки. У кабеля ПвБбШп броня выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (индекс «Бб»), а наружная оболочка – из шланга из полиэтилена (индекс «Шп»). Кабель ПвБбШп обладает повышенной стойкостью к растягивающим нагрузкам и более высокой гибкостью по сравнению с ПвБП, где броня из лент более устойчива к продавливающим воздействиям. Выбор зависит от условий прокладки.

Можно ли проложить кабель ПвБП 6 кВ по воздуху (по фасаду, на опорах)?

Да, можно, но с учетом условий окружающей среды и требований ПУЭ. При прокладке на открытом воздухе кабель подвергается воздействию ультрафиолета и перепадов температур. ПВХ-оболочка кабеля ПвБП имеет ограниченную стойкость к УФ-излучению. Для длительной открытой прокладки рекомендуется использовать кабели с наружной оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, марки ПвБПнг-HF или аналоги с индексом «Шв»). Также необходимо обеспечить надежное крепление кабеля.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвБП 6 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно ПУЭ гл. 1.3. Необходимо учитывать: способ прокладки (в земле, в воздухе), температуру окружающей среды, количество параллельно проложенных кабелей, тип грунта (для подземной прокладки). Окончательное сечение выбирается как большее из полученных по обоим критериям. Для ответственных линий также выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания.

Что означает индекс «нг(A)-HF» в расширенной маркировке кабеля ПвБП?

Это указывает на специальные свойства пожарной безопасности:

• нг(A) – кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).

HF – пониженное выделение дыма и газообразных галогенов (коррозионно-активных веществ) при горении и тлении. Такие кабели обязательны для прокладки в местах с массовым пребыванием людей, в метро, на объектах транспортной инфраструктуры.

Требуется ли для кабеля ПвБП 6 кВ система постоянного контроля изоляции?

Для кабельных линий 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, в отличие от линий с бумажно-масляной изоляцией, система постоянного контроля (например, с помощью встроенных трансформаторов напряжения) не является обязательной. Однако для повышения эксплуатационной надежности и раннего обнаружения развивающихся дефектов рекомендуется использование систем непрерывного мониторига частичных разрядов (ПР) или распределенного измерения температуры (DTS).

Как отличить кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена от кабеля с изоляцией из ПВХ визуально?

По внешнему виду оболочки отличить практически невозможно. Единственный надежный способ – изучить маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля (она наносится с шагом не более 1 метра). Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена будет иметь в начале маркировки символ «П» (например, ПвБП, ПвБбШп), а кабель с ПВХ-изоляцией – символ «В» (например, ВВГ). Также в маркировке указывается номинальное напряжение, например, 6 кВ, что для ПВХ изоляции не характерно.

Заключение

Кабель ПвБП 3-жильный на напряжение 6 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для создания кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на использовании сшитого полиэтилена в качестве изоляции и комбинированной системы экранирования, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, длительный срок службы и удобство монтажа. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа аксессуаров, а также проведение необходимых приемо-сдаточных испытаний являются залогом безаварийной и долговременной работы кабельной линии в течение всего срока эксплуатации.