Кабель ПвБШп 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвБШп 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с медными жилами сечением 120 мм² в количестве трех штук. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – магистральные линии и ответвления в электрических сетях, где предъявляются повышенные требования к механической защите, надежности и долговечности.
Расшифровка маркировки ПвБШп 3х120
Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шп – Защитный шланг (покров) из полиэтилена.
- 3х120 – Три токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при земляных работах, а шланг «Шп» – от почвенной коррозии и блуждающих токов. Не требует дополнительных защитных труб или коробов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Может использоваться в этих условиях, особенно при риске механических воздействий или затопления.
- Прокладка по эстакадам и галереям: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к атмосферным осадкам и УФ-излучению.
- Прокладка в помещениях и тоннелях: Допускается, но необходимо учитывать, что кабель не является нераспространяющим горение при групповой прокладке.
- ПвБШп vs АПвБШп: АПвБШп имеет алюминиевые жилы. Он легче и дешевле, но требует большего сечения для той же пропускной способности и менее гибок. Медь (ПвБШп) надежнее в контактных соединениях.
- ПвБШп vs ПвБбШп: Это одна и та же марка. Обозначение «Бб» (броня из стальных лент) и «Б» в данном контексте равнозначны.
- ПвБШп vs ПвПБп (ПвПг): Кабель ПвПБп имеет броню из плоских оцинкованных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растяжению и применяется на сложных трассах (уклоны, подвижные грунты).
- ПвБШп vs ЦСП (с бумажной изоляцией): Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвБШп) имеет более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70°C), меньший вес и габариты, не боится увлажнения и не требует сложных концевых муфт с вертикальным градиентом. Является современной заменой бумажно-масляным кабелям.
- ПвБШп vs ПвБШвнг(LS): Кабель с оболочкой из ПВХ пониженной пожарной опасности (нг-LS) применяется при групповой прокладке в помещениях, где предъявляются требования к ограничению распространения огня и дымообразованию.
- Транспортировка и размотка: Барабаны должны перемещаться и подниматься только за щеки. Размотка ведется с помощью кабельных укладчиков или с применением роликов, не допуская перекручивания и превышения минимального радиуса изгиба.
- Подготовка к прокладке: Необходимо проверить целостность наружной оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
- Прокладка в траншее: Глубина траншеи – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ. На дне – подушка из песка или просеянной земли толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем, затем укладка сигнальной ленты и полная засыпка грунтом.
- Установка муфт: Для соединения и ответвления применяются специальные кабельные муфты (соединительные, ответвительные, концевые) на соответствующее напряжение. Концевые муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (типа КНТп, ПСТп) имеют более простую конструкцию по сравнению с муфтами для бумажных кабелей. Все работы по монтажу муфт должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов.
- Заземление: Бронеленты и экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это требование безопасности и правильной работы защит.
Отсутствие в начале маркировки буквы «А» указывает на то, что токопроводящие жилы выполнены из меди. Таким образом, полное наименование: Кабель силовой с медными жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ-оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным полиэтиленовым шлангом, на напряжение до 10(20) кВ, 3 жилы сечением 120 мм².
Конструкция кабеля ПвБШп 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокий уровень эксплуатационной надежности.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Сечение 120 мм² формируется, как правило, множеством проволок (поверхность жилы может быть уплотненной или компактированной), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Все три жилы имеют одинаковое сечение и являются основными.
2. Фазная изоляция
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися свойствами: высокая электрическая прочность, термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и перегрузкам, низкие диэлектрические потери. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или обмотки полупроводящими лентами. Она выравнивает электрическое поле и предотвращает его концентрацию на поверхности скрутки.
4. Экран по жилам
Представляет собой медную ленту или оплетку из медных проволок, наложенную поверх поясной изоляции. Экран предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля вокруг каждой жилы. Он является обязательным элементом для кабелей на напряжение выше 6 кВ.
5. Разделительный слой
Выполняется из битумизированной бумаги, крепированной бумаги или полимерной пленки. Защищает нижележащие элементы от повреждения при наложении брони и предотвращает коррозию бронелент.
6. Броня
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов и других внешних воздействий.
7. Защитный шланг (покров) из полиэтилена
Наружная оболочка из полиэтилена (обозначение «Шп»), наложенная поверх брони. Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), к солнечному излучению и истиранию. Защищает стальную броню от коррозии.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение для ПвБШп 3х120 | Примечания |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 12/20 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Частота | 50 Гц | Для переменного тока |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 5 сек |
| Допустимая температура перегрузки | +130°C | Продолжительность до 8 ч в сутки |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.153 Ом/км | Для медной жилы 120 мм² |
| Испытательное переменное напряжение | От 22 до 52 кВ | В зависимости от номинала, 10 мин. |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к воздействию солнечного излучения | Высокая (благодаря оболочке Шп) |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка |
| Допустимые усилия при протяжке | Ограничиваются механической прочностью брони (расчетные значения) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвБШп 3х120 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Благодаря броне и полиэтиленовому шлангу он обладает универсальностью в отношении способов прокладки.
Важно: Прокладка по воздуху на опорах (воздушные линии) не является типичной для данной марки, так как для этого существуют специализированные кабели с несущим тросом (например, ПвБШвнг).
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований проекта.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ПвБШп 3х120 требует соблюдения правил ПУЭ и технических инструкций.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие ПвБШп от ВБШв?
Основное отличие – материал изоляции. У ВБШв изоляция из ПВХ пластиката, что ограничивает допустимую температуру жилы до +70°C и делает кабель непригодным для сетей выше 6 кВ. ПвБШп с изоляцией из сшитого полиэтилена работает при +90°C и на напряжения 10, 20 кВ и выше, обладая лучшими диэлектрическими и тепловыми характеристиками.
2. Можно ли прокладывать ПвБШп 3х120 в воде?
Кабель имеет герметичную конструкцию (полиэтиленовый шланг поверх брони) и предназначен для прокладки в земле с высокой влажностью, в коллекторах с возможностью затопления. Однако для постоянной прокладки под водой (через реки, водоемы) рекомендуется использовать специализированные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, ПвВПу).
3. Какой токовой нагрузкой обладает кабель ПвБШп 3х120?
Допустимый длительный ток зависит от способа прокладки и температуры окружающей среды. Для ориентировки: при прокладке в земле (температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) ток составляет около 300 А. При прокладке в воздухе (+25°C) – около 275 А. Точные значения необходимо брать из ПУЭ, глава 1.3, или расчетных таблиц производителя для конкретных условий.
4. Нужна ли дополнительная защита при прокладке в траншее?
Брони и оболочки Шп обычно достаточно. Однако на участках с повышенным риском механических повреждений (переходы через дороги, места вероятных земляных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных труб из ПНД/ПВХ.
5. Почему при монтаже необходимо заземлять экран и броню?
Заземление экрана необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие потенциала), для правильного функционирования релейной защиты (отвод токов утечки) и для симметрии электрического поля. Заземление брони – это требование электробезопасности (ПУЭ), так как при повреждении основной изоляции на броне может появиться опасный потенциал.
6. Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущества?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями в пространственную сетку. Это резко повышает его термостойкость: он не плавится и не течет при перегрузках, сохраняя форму и диэлектрические свойства при температурах до +130°C. Также он обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.
7. Как отличить кабель на 10 кВ от кабеля на 20 кВ визуально?
По внешнему виду (диаметру) это сложно. Основное отличие – толщина фазной изоляции из сшитого полиэтилена, которая больше для кабеля на 20 кВ. Точную информацию несет маркировка на барабане и на самой оболочке кабеля (обычно через каждые 1-1.5 метра наносится лента с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и производителя).
Заключение
Кабель ПвБШп 3х120 представляет собой современное, надежное и универсальное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной ленточной брони и полиэтиленового защитного шланга, обеспечивает длительный срок службы в широком диапазоне условий: от прокладки в грунтах различной коррозионной активности до монтажа в кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативными документами являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.