Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБПг 3х300: полное техническое описание и область применения

Кабель ПвБПг 3х300 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с медными жилами сечением 300 мм² в трехжильном исполнении. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов современных высоковольтных и высоконагруженных распределительных сетей напряжением до 35 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации.

Расшифровка маркировки ПвБПг 3х300

• П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – наружная защитная оболочка (покров) из ПВХ пластиката поверх брони.
• г – обозначает, что кабель не имеет джутовой или иной горючей подушки под броней (защитный покров «голый»). В современных конструкциях под броней часто накладывается экструдированный слой из того же материала, что и внешняя оболочка.
• 3х300 – три токопроводящие жилы, каждая сечением 300 мм².

Конструкция кабеля ПвБПг 3х300

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

1. Токопроводящая жила

Жила медная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (или эквивалентному стандарту). Для сечения 300 мм² жила, как правило, многопроволочная, скрученная из множества проволок. Это обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Материал – медь марки М1 (чистота не менее 99.9%).

2. Экран по жиле (полупроводящей экран)

Поверх каждой 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 основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Нанесенный поверх экрана слой силанольносшитого полиэтилена (Пв). Толщина этого слоя строго нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля. Для кабеля на 10 кВ толщина изоляции составляет около 4.5 мм, на 35 кВ – около 10.0 мм. СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими и тепловыми характеристиками: рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания – до +250°C.

4. Экран по изоляции (полупроводящей слой)

Внешний полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле образует концентрический конденсатор, окончательно выравнивающий электрическое поле.

5. Поясная изоляция и заполнение

Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется эластичным негорючим материалом (например, резиновыми жгутами или тем же ПВХ) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция – обмотка из полупроводящей или медной ленты, которая объединяет экраны жил.

6. Медный экран (заземляющий)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенной медной ленты или гофрированной медной трубки. Его функция – отвод токов утечки и обеспечение безопасного потенциала на поверхности кабеля. Этот экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон.

7. Разделительный слой (подушка под броню)

В кабеле марки ПвБПг под броней отсутствует горючая подушка из пропитанной кабельной пряжи. Вместо нее используется экструдированный слой ПВХ пластиката или намотка из полимерных лент. Его задача – защита внутренних слоев от коррозии и механических повреждений стальной броней.

8. Броня

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.

9. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет кабель от воздействия влаги, масел, химических веществ и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвБПг 3х300

Параметр	Значение для 10 кВ	Значение для 35 кВ
Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ	8,7/10 (12)	26/35 (40,5)
Сечение жилы, мм²	300
Количество и материал жил	3, медь
Максимальное рабочее напряжение, кВ	12	40.5
Допустимый длительный ток нагрузки (в земле, +25°C грунта), А*	~ 450-480	~ 430-460
Допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе, +25°C воздуха), А*	~ 520-550	~ 500-530
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0601
Рабочая температура жилы, °C	До +90
Максимальная температура при КЗ (длительность до 5 с), °C	+250
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Строительная длина, м, не менее	150-200

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее и т.д.) и должны определяться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ или методикам производителя.

Область применения

Кабель ПвБПг 3х300 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 35 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ: Прокладка от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Питание мощных промышленных объектов: Заводы, нефтехимические комплексы, горнодобывающие предприятия, где требуется высокая надежность и стойкость к агрессивным средам.
• Вводы и распределение на крупных объектах инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, спортивные комплексы, больницы.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, а также в земле (траншеях) при наличии условий, требующих механической защиты (броня).
• Участки с повышенными механическими нагрузками: Риск повреждения грызунами, смещение грунтов, вибрации.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования на подвижных механизмах.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с АВБбШв)

Преимущества кабеля с изоляцией из СПЭ (ПвБПг):

• Высокие диэлектрические и температурные характеристики: Более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C для бумажно-масляной изоляции), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: Нет ограничений по разности уровней при прокладке, в отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
• Меньший вес и внешний диаметр: Облегчает транспортировку, монтаж и требует каналы меньшего сечения.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.
• Простота монтажа и соединения: Не требует сложной технологии заделки концов, как бумажно-масляные кабели.
• Большая строительная длина: Снижает количество муфт на линии.

Недостатки:

• Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже. Требует аккуратного обращения.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение или с изоляцией из ПВХ.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.

Прокладка и монтаж

Прокладка кабеля ПвБПг 3х300 должна осуществляться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями производителя.

• Прокладка в земле (траншее): Глубина заложения не менее 0.7 м от планировочной отметки до верха кабеля. На дно траншеи насыпается песчаная подушка (10 см). Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка (15-20 см), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для 10 кВ и 175 мм для 35 кВ.
• Прокладка в воздухе: На опорах, эстакадах, в помещениях с креплением на несущем тросе или лотках. Необходимо учитывать допустимые растягивающие усилия и радиус изгиба.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов.
• Заземление: Медный экран и броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ПвБПг и ПвБбШп?

Основное отличие в материале внешней оболочки и ее форме. ПвБбШп имеет защитный покров в виде шланга из полиэтилена поверх брони. Это обеспечивает лучшую защиту от влаги и агрессивных сред. ПвБПг имеет оболочку из ПВХ и часто не имеет толстого шланга под броней. ПвБбШп более стоек к воде и химикатам, ПвБПг обладает лучшей стойкостью к распространению горения (если ПВХ пониж. горюч.) и часто дешевле.

2. Можно ли прокладывать кабель ПвБПг 3х300 в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладывать данный кабель не рекомендуется. Для постоянной прокладки в водной среде предназначены специальные кабели с усиленной гидрозащитой, например, с алюминиевой герметичной оболочкой. ПвБПг может выдержать кратковременное погружение или прокладку в грунтах с высокой влажностью, но не предназначен для эксплуатации в качестве подводного.

3. Какой срок службы у этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвБПг при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и определяется реальными нагрузками и внешними воздействиями.

4. Как определить необходимое сечение 300 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по нагреву) и проверяется по условиям срабатывания защиты при коротком замыкании (термическая стойкость), а также по потере напряжения. Для предварительной оценки мощности, которую может передавать кабель 3х300 на 10 кВ: P = √3 U I cosφ ≈ 1.73 10000 450 0.95 ≈ 7.4 МВт. Точный расчет должен выполнять проектировщик.

5. Обязательно ли использовать концевые муфты, если кабель заводится в КРУ?

Да, обязательно. Даже при заведении в ячейку КРУ необходимо установить концевую кабельную муфту (концевую заделку). Она обеспечивает плавный контроль электрического поля на конце экрана, герметизирует торец кабеля, защищает от увлажнения и позволяет безопасно подключить жилы к шинам или аппаратуре.

6. Что означает маркировка «нг(А)-HF» на кабеле?

Если кабель имеет такую маркировку, это означает, что он модифицирован: нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая пожарная безопасность), HF – с пониженным коррозионной активностью газов и дыма при горении и тлении (halogen free). Это важно для прокладки в людных местах, метро, общественных зданиях.

Заключение

Кабель ПвБПг 3х300 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту стальной броней, делает его универсальным выбором для ответственных объектов с высокими требованиями к долговечности и пропускной способности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией и рекомендациями производителя являются залогом безаварийной работы энергетической системы на протяжении десятилетий.