Кабель ПвБП 3х150
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБП 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвБП 3х150 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и броней из стальных оцинкованных проволок, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из стальных оцинкованных проволок, П – наружный защитный покров (подушка) из полимерной композиции, не распространяющей горение. Цифра 3 указывает на количество основных токопроводящих жил, а 150 – на номинальное сечение каждой жилы в мм².
Конструкция кабеля ПвБП 3х150
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² выполняется, как правило, из медной проволоки (категория 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации обычного полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это придает изоляции исключительные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая длительная температура нагрева жил +90°C), устойчивость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), высокую механическую прочность и стойкость к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранной системы.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных изолированных жил с экранами может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или экструдированного слоя для равномерного распределения поля в межжильном пространстве.
- Экран (металлический): Поверх поясной изоляции или непосредственно поверх экранов жил накладывается медный экран. Он выполняется в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или комбинации thereof. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание на землю токов утечки и обеспечение безопасности при повреждении изоляции (создание пути для тока короткого замыкания). Для сечения 150 мм² экран, как правило, имеет сечение не менее 25 мм².
- Разделительный слой (подушка): Под броней располагается слой из полимерной композиции или крепированной бумаги, который защищает оболочку и экран от повреждения элементами брони.
- Броня: Броневой покров выполнен из стальных оцинкованных проволок, наложенных спирально. Буква «Б» в маркировке указывает именно на проволочную броню (в отличие от ленточной «Бл»). Она обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов и других внешних воздействий.
- Наружная оболочка: Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка маркируется «в» в обозначении кабеля. Она защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Для кабеля ПвБП оболочка выполняется из нераспространяющего горение ПВХ, что повышает пожарную безопасность.
- Магистральных линий электропередачи 6-35 кВ в распределительных сетях.
- Питания мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные станции).
- Прокладки в грунтах с высокой вероятностью механических повреждений (каменистые грунты, зоны сдвигов).
- Участков с риском растягивающих нагрузок (уклоны, пересечения с транспортными путями).
- Объектов, где требуется повышенная пожарная безопасность (не распространяющая горение оболочка).
- ПвБП vs АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет изоляцию из бумаги, пропитанной вязким или нестекающим составом, и алюминиевые жилы. Он дешевле, но имеет более низкую допустимую температуру нагрева (+70°C), требует соблюдения перепадов уровней при прокладке и менее удобен в монтаже из-за риска стекания пропитки. ПвБП с медными жилами и изоляцией XLPE более компактен, легче, не имеет ограничений по уровням прокладки и обладает большей пропускной способностью.
- ПвБП vs ПвПг: Кабель ПвПг имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бл) и защитный шланг из полиэтилена (г). Ленточная броня лучше защищает от механических воздействий, но хуже противостоит растяжению. ПвБП с проволочной броней предпочтительнее на участках с растягивающими нагрузками.
- ПвБП vs ПвБбШв: Кабель ПвБбШв имеет броню из стальных лент (Бб) и защитный шланг из ПВХ (Шв). Он более гибкий и имеет меньший радиус изгиба, но проволочная броня (ПвБП) обеспечивает лучшую защиту при подвижках грунта.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля ПвБП 3х150 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для напряжений 6 кВ и выше). Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры для кабеля на 6/10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Количество и сечение жил | 3 x 150 мм² | Основные жилы |
| Материал жилы | Медь | Класс 1 или 2 |
| Максимальное сопротивление жилы при 20°C | 0.124 Ом/км | Для медной жилы |
| Толщина изоляции | 3.0 мм (для 6/10 кВ) или 4.0 мм (для 8,7/10 кВ) | Согласно ГОСТ |
| Наружный диаметр кабеля (примерно) | 55-65 мм | Зависит от производителя и конструкции |
| Масса 1 км кабеля (примерно) | 7000-8500 кг | Зависит от толщины брони и оболочки |
Таблица 2. Допустимые токовые нагрузки (для кабеля на 6/10 кВ, проложенного в земле)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Ток короткого замыкания (1 сек), кА |
|---|---|---|
| В земле (траншее) при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт | 335-360 А | ~25-30 кА (расчетный для меди 150 мм²) |
| В воздухе при температуре воздуха +25°C | 355-380 А |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группирование, глубину прокладки и т.д.).
Таблица 3. Механические и температурные характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации | +90°C |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки | +130°C |
| Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dнар (наружного диаметра кабеля) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ПвБП 3х150 предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Броня из стальных проволок делает его предпочтительным выбором для:
Особенности монтажа: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями связи и других напряжений без специальных перегородок. При монтаже в воздухе необходимо использовать специальные бронезажимы для крепления, чтобы нагрузка приходилась на броню, а не на оболочку или жилы. При разделке конца кабеля обязательна правильная обработка экранов: их необходимо заземлить с двух сторон (для кабелей на 6 кВ и выше). Изоляция сшитого полиэтилена требует применения специальных инструментов и технологий для разделки (фазоразделочные ножи, термоусаживаемые трубки или наконечники с изоляцией).
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между кабелями ПвБП и другими марками определяется условиями проекта.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие кабеля ПвБП от ПвБбШв?
Основное отличие – в типе брони. ПвБП имеет броню из стальных оцинкованных проволок (буква «Б»), что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим усилиям. ПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (буквы «Бб»), которая лучше защищает от продавливающих и режущих воздействий, но менее устойчива к растяжению. Выбор зависит от преобладающего вида механических угроз на трассе прокладки.
2. Можно ли прокладывать кабель ПвБП 3х150 в воде?
Нет, кабель ПвБП не предназначен для прокладки непосредственно в воде. Его конструкция (броня из стальных проволок, даже оцинкованных, и ПВХ-оболочка) не обеспечивает долговременную герметичность от проникновения воды под оболочку. Для прокладки в водной среде (по дну рек, озер) применяются специальные кабели в свинцовой или алюминиевой герметичной оболочке, например, ПвП.
3. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля: 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?
Выбор зависит от режима нейтрали в сети. Кабель на напряжение 6/10 кВ (толщина изоляции 3.0 мм) применяется в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей в аварийном режиме не превышает 6 кВ. Кабель на напряжение 8,7/10 кВ (толщина изоляции 4.0 мм) используется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где в аварийном режиме напряжение фаза-земля может достигать 8.7 кВ. Выбор должен быть согласован с проектной организацией и эксплуатирующей службой.
4. Обязательно ли заземлять экраны кабеля ПвБП 3х150 с двух сторон?
Да, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена и металлическими экранами заземление с двух сторон является обязательным требованием ПУЭ (пункт 1.7.83, 2.3.89). Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения на оболочке), создает путь для токов короткого замыкания и предотвращает наведение высокого потенциала на незаземленном конце экрана. В некоторых схемах (например, при большой длине линии) может применяться заземление через ограничитель напряжения или поперечное заземление для снижения токов циркуляции в экране.
5. Какой срок службы у кабеля ПвБП 3х150 и от чего он зависит?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, монтажа и эксплуатации: отсутствия перегрузок сверх нормы, стабильности напряжения, отсутствия механических повреждений, коррозионной стойкости брони и оболочки в конкретной среде, качества монтажа концевых и соединительных муфт. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
6. Можно ли использовать кабель ПвБП для прокладки в пожароопасных зонах?
Кабель ПвБП имеет оболочку из нераспространяющего горение ПВХ, что позволяет его применять в пожароопасных зонах классов П-II, П-IIа по ПУЭ. Однако для зон с повышенными требованиями к пожарной безопасности (например, атомные станции, метрополитен, объекты с массовым пребыванием людей) могут потребоваться кабели с пониженным дымо- и газовыделением, безгалогенные, огнестойкие (маркировка «нг(А)-HF», «нг(А)-FR»). Стандартный ПвБП этим требованиям не всегда соответствует.
Заключение
Кабель ПвБП 3х150 представляет собой современное, надежное решение для построения силовых линий среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и проволочной броне, обеспечивает высокую пропускную способность, термическую стабильность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Правильный выбор номинального напряжения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления, а также учет специфики объекта при сравнении с аналогами являются ключевыми факторами для успешной и безаварийной эксплуатации данного типа кабельной продукции в энергетических системах.