Кабель ПвБПу 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБПу 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его применение регламентируется ГОСТ 31996-2012 (или ТУ 16.К71-310-2001) и связано с необходимостью передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Пу – наружная оболочка из полиэтилена.

Конструкция кабеля ПвБПу 95 мм²

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

• Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал – А), однопроволочная или многопроволочная, секторной или круглой формы, номинальным сечением 95 мм². Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная жила для обеспечения необходимой гибкости.
• Экран по жиле: Полупроводящий экран в виде ленты или экструдированного слоя. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения: для 10 кВ – 3,0 мм. Материал сохраняет свойства в широком температурном диапазоне (длительно до +90°C).
• Экран по изоляции: Полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном жилы создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле.

Поясная изоляция: Выполняется из полупроводящих материалов или медных лент.

• Медные жилы заземления: Как правило, три жилы меньшего сечения, расположенные поверх поясной изоляции. Предназначены для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасности.
• Разделительный слой: Пленка или тальк, наложенная поверх экранов для предотвращения адгезии к внутренней оболочке.
• Внутренняя оболочка: Из ПВХ-пластиката (обозначение «в»). Защищает изоляцию и экраны от механических повреждений и воздействия влаги, а также служит демпфером под броней.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты («Б»), наложенные с перекрытием. Обеспечивает защиту от механических воздействий (давление грунта, случайные раскопки, грызуны).
• Наружная оболочка: Из полиэтилена («Пу»). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным и щелочным), а также к воздействию грибков и плесени. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические параметры и характеристики

Технические характеристики кабеля ПвБПу 95 мм² определяются его конструкцией и материалами. Ниже приведены ключевые параметры для кабеля на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ)
Сечение основной жилы	95 мм²
Материал жилы	Алюминий (А)
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 4 сек)	+250°C
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~ 240-260 А (для прокладки в земле)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,310 Ом/км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 4500-5000 кг

• Точное значение I_доп зависит от условий прокладки: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры грунта и количества работающих кабелей в траншее.

Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные для 10 кВ)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля	55-60 мм
Строительная длина	Не менее 250 м (может варьироваться по согласованию)

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвБПу 95 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая грунты с повышенной влажностью. Он широко используется для:

• Создания питающих линий от подстанций 6-20 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Прокладки магистральных линий в кабельных коллекторах и тоннелях (при условии отсутствия риска механических повреждений брони).
• Электроснабжения крупных промышленных предприятий, жилых микрорайонов.
• Устройства ответвлений от воздушных линий (ВЛ) с переходом на подземную прокладку.

Требования к прокладке:

• Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. На дне – подушка из мелкой земли или песка толщиной 100-150 мм без камней и строительного мусора.
• Засыпка: После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, затем укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) и производится обратная засыпка грунтом.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на напряжение 6-20 кВ и тип изоляции (СПЭ). Необходим профессиональный монтаж с соблюдением технологии.
• Запреты: Прокладка в блоках и трубах не рекомендуется из-за наличия брони, которая может быть повреждена при протяжке. Также не допускается прокладка по воздуху (открытое солнце) без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка неустойчива к ультрафиолету.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований проекта.

• ПвБПу vs АПвБПу: Буква «А» в начале марки (АПвБПу) явно указывает на алюминиевую жилу. В маркировке ПвБПу материал жилы не указан, но по умолчанию это алюминий. Для меди используется марка ПвБбШп (с медной жилой, броней из лент и шлангом из полиэтилена).
• ПвБПу vs ПвБбШп: Кабель ПвБбШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок («б») и шланг защитный из полиэтилена («Шп»). Он более гибкий и лучше приспособлен для прокладки в сложном рельефе, но, как правило, дороже. ПвБПу с ленточной броней более жесткий.
• ПвБПу vs ААБл: Кабель ААБл – классический кабель с бумажно-масляной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Он тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устарел и вытесняется кабелями с изоляцией из СПЭ, которые не требуют сложного обслуживания и имеют большую пропускную способность.
• ПвБПу vs ПвП: Кабель ПвП (например, ПвПг) не имеет брони и предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), где нет риска механических повреждений. Использование ПвБПу в таких условиях экономически нецелесообразно.

Преимущества и недостатки кабеля ПвБПу 95 мм²

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность (срок службы до 30 лет и более) благодаря инертной изоляции из СПЭ.
• Высокая допустимая температура нагрева жилы (+90°C), что позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с бумажной изоляцией.
• Устойчивость к влаге и агрессивным средам за счет полиэтиленовой оболочки.
• Наличие брони обеспечивает защиту от механических повреждений при прокладке в грунте.
• Не требует сложных систем подпитки маслом или контроля изоляции, в отличие от маслонаполненных кабелей.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (хотя это компенсируется низкими эксплуатационными затратами).
• Чувствительность полиэтиленовой оболочки к ультрафиолетовому излучению, что исключает открытую прокладку на солнце без защиты.
• Большая жесткость и масса, усложняющие монтаж по сравнению с безброневыми аналогами.
• Необходимость применения специального оборудования и квалифицированного персонала для монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие кабеля ПвБПу от ПвБбШвнг?

Основные отличия в конструкции брони и наружной оболочки. ПвБПу имеет броню из двух стальных лент («Б») и наружную оболочку из полиэтилена («Пу»). ПвБбШвнг имеет броню из стальных оцинкованных проволок («б»), защитный шланг («Ш») из поливинилхлорида пониженной горючести («Внг»). Кабель ПвБбШвнг более гибкий и предназначен для прокладки в кабельных сооружениях, где предъявляются требования по пожарной безопасности (не распространяет горение).

2. Можно ли проложить кабель ПвБПу 95 мм² в кабельной канализации?

Да, можно, но это не всегда оптимально. Броня из лент может быть подвержена коррозии в условиях постоянной влажности и наличия блуждающих токов. Для кабельной канализации чаще применяют кабели с алюминиевой или свинцовой оболочкой (например, АПвПу, АПвП) или с полимерной оболочкой, но без брони (ПвП). Если же применяется ПвБПу, необходимо убедиться в отсутствии агрессивной среды в каналах.

3. Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель в течение 1 секунды?

Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы и материалом. Для алюминиевой жилы 95 мм² допустимый ток термической стойкости (I_терм) рассчитывается по формуле или берется из справочников. Ориентировочно для алюминиевой жилы 95 мм² при времени КЗ 1 сек, I_терм составляет около 10 кА. Точное значение должно быть указано в технических условиях производителя.

4. Обязательно ли использовать медные жилы заземления в кабеле?

Да, их наличие обязательно согласно ГОСТ. Эти жилы обеспечивают безопасность, так как при повреждении основной изоляции ток стекает по ним на броню и далее на землю, вызывая срабатывание защит. Их сечение нормировано и для кабелей на 6-35 кВ с сечением основных жил 95 мм² обычно составляет 16 или 25 мм².

5. Как проверить качество кабеля перед приемкой и монтажом?

Необходимо: 1) Проверить сопроводительную документацию (сертификат соответствия, паспорт качества). 2) Визуально осмотреть барабан на отсутствие механических повреждений оболочки. 3) Измерить сопротивление изоляции мегомметром на напряжение 2500 В (нормативы указаны в ГОСТ). 4) Проверить целостность и правильность маркировки жил. После прокладки проводится высоковольтное испытание повышенным напряжением постоянного тока или переменным напряжением 50 Гц.

6. Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный срок службы кабеля с изоляцией из СПЭ составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, норм нагрузки и отсутствия внешних повреждений. Критическим фактором является качество монтажа соединительных муфт.