Кабель ПвБШп 4-х жильный: полный технический анализ и область применения
Кабель ПвБШп представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным покровом в виде выпрессованного шланга из полиэтилена. Конструкция 4-х жильного исполнения является одной из наиболее востребованных в распределительных сетях среднего напряжения. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки ПвБШп
- П — изоляция из сшитого (сшитого) полиэтилена.
- в — оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- Б — броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шп — защитный покров в виде выпрессованного (предварительно сформированного) шланга из полиэтилена поверх брони.
- 4-х жильный — количество токопроводящих жил, включая три фазные и одну нулевую.
- В распределительных сетях 6-20 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Для питания мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
- На территориях с повышенной влажностью, в солончаках, в условиях химических загрязнений почвы.
- В регионах с низкими температурами, так как полиэтиленовый шланг не теряет эластичности при морозе.
- Для прокладки в трубах, блоках, тоннелях и коллекторах, где требуется стойкость к влаге и конденсату.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи — не менее 0,7 м. На дне — подушка из песка или просеянной земли толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается аналогичным слоем, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями — не менее 100 мм для 10 кВ.
- Подготовка концов: Требуется квалифицированная разделка с установкой кабельной арматуры (концевых муфт). Необходимо обеспечить качественную заделку экранов и заземление брони и экранов с обоих концов.
- Заземление: Бронеленты и экраны подлежат обязательному заземлению в соответствии с ПУЭ. Это критически важно для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного или выпрямленного тока.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля ПвБШп 4х жильного является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в сложных условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жилы выполняются из медной или алюминиевой проволоки, соответствуют классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. В 4-жильных кабелях сечением до 35 мм² включительно жилы могут быть круглыми. Для сечений от 50 мм² и выше основные жилы выполняются секторной или сегментной формы для компактности. Нулевая жила, как правило, имеет уменьшенное сечение (например, 50 или 70% от сечения основной жилы) и располагается в центре или заполняет промежутки между фазными жилами.
2. Изоляция
Основной изоляцией жил служит сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) радиационным или химическим способом придает материалу выдающиеся свойства: повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), высокие диэлектрические и механические характеристики. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных электроизоляционных лент или экструдированного слоя. Она служит для формирования круглой формы сердечника и дополнительной электрической защиты.
4. Экран по жилам
Каждая изолированная жила имеет экран в виде проводящего слоя (полупроводящей сшитой полиэтиленовой ленты или экструдированного слоя). Это необходимо для выравнивания электрического поля и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
5. Нулевая жила
В четырехжильных кабелях нулевая жила, как правило, имеет изоляцию, эквивалентную фазным жилам, и собственный экран. В некоторых конструкциях она может быть без изоляции, но это устаревший вариант.
6. Общий экран
Поверх скрученных экранированных жил накладывается общий экран в виде медной проволочной оплетки или ленты. Он выполняет функцию проводника для замыкания токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении.
7. Разделительный слой
Под броней располагается слой из битумной ленты, крепированной бумаги или ПЭТ-лент. Он предохраняет оболочку от повреждения стальной броней и обеспечивает легкое снятие бронепокрова при монтаже.
8. Броня
Броневой покров выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Он обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при раскопках.
9. Защитный шланг (покров Шп)
Внешняя оболочка из полиэтилена низкого давления (ПНД) или полиэтилена среднего давления (ПСД), выпрессованная поверх брони. Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Это ключевое отличие от кабеля ПвБбШв, у которого внешняя оболочка из ПВХ-пластиката.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Условия эксплуатации и электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10(12) кВ, 8,7/15(17,5) кВ, 12/20(24) кВ |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе | +90°C |
| Допустимая температура при коротком замыкании (не более 4 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 200 м для сечений до 70 мм², не менее 150 м для сечений 95 мм² и выше |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. |
Таблица 2. Примеры сечений и массогабаритные показатели (на примере ПвБШп 4х(ож) 8,7/15 кВ)
| Сечение, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км, кг (прибл.) | Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм |
|---|---|---|---|
| 3×50+1×25 | 55 | 3500 | 58,5 |
| 3×70+1×35 | 59 | 4200 | 63,0 |
| 3×95+1×50 | 64 | 5100 | 68,5 |
| 3×120+1×70 | 68 | 5900 | 72,5 |
| 3×150+1×70 | 72 | 6700 | 77,0 |
| 3×185+1×95 | 77 | 7800 | 82,0 |
Область применения
Кабель ПвБШп 4-жильный предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в грунтах с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами. Благодаря оболочке из полиэтилена он рекомендован для использования:
Запрещена прокладка по воздуху (подвесным способом) из-за значительной массы и отсутствия несущего троса. Не рекомендуется для помещений с повышенной пожарной опасностью, так как полиэтилен поддерживает горение.
Сравнение с аналогами
ПвБШп vs. ПвБбШв
Ключевое отличие — материал внешней оболочки. У ПвБбШв это шланг из ПВХ-пластиката. ПВХ менее стоек к ультрафиолету и агрессивным химическим средам, но обладает лучшими противопожарными характеристиками (менее горюч, не распространяет пламя при одиночной прокладке). ПвБШп с полиэтиленовой оболочкой предпочтительнее для прокладки в земле, особенно в агрессивных грунтах.
ПвБШп vs. АПвБШп
Буква «А» в начале маркировки указывает на алюминиевые токопроводящие жилы. Кабель АПвБШп дешевле и легче, но требует большего сечения для той же пропускной способности и менее гибок. Выбор между медью и алюминием зависит от проекта, требований к токовой нагрузке и бюджета.
ПвБШп vs. СИП
Самонесущий изолированный провод (СИП) предназначен для воздушных линий. Он имеет совершенно иную конструкцию (несущая жила, устойчивость к атмосферным воздействиям) и не имеет брони. Это разные классы продукции для разных задач.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное преимущество ПвБШп перед ПвБбШв для подземной прокладки?
Полиэтиленовая оболочка Шп обладает более высокой стойкостью к влаге, химической агрессии (кислотные, щелочные грунты) и коррозии. Она не разлагается под действием грунтовых вод и обеспечивает лучшую герметизацию броневого покрова в течение всего срока службы.
Как расшифровывается обозначение «4х(ож)» в полной маркировке?
Обозначение «(ож)» означает, что все жилы, включая нулевую, являются однопроволочными (одножильными). Если жилы многопроволочные, используется обозначение «(мн)». Например, ПвБШп 4х95(ож)-10 — кабель с однопроволочными жилами сечением 95 мм² на 10 кВ.
Можно ли использовать кабель ПвБШп для прокладки в помещении?
Да, но с существенными ограничениями. В сухих и влажных помещениях, туннелях, кабельных этажах его применение допустимо. Однако в пожароопасных помещениях, на электростанциях и в блоках следует применять кабели с оболочкой из пониженной горючести (например, ПвБбШвнг(А)-LS) или с другими огнезащитными покрытиями, так как полиэтилен горит с выделением большого количества тепла.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в кабеле ПвБШп 4х?
Сечение нулевой (четвертой) жилы нормируется стандартами. Для кабелей на напряжение до 35 кВ включительно, с сечением основных жил до 50 мм², нулевая жила имеет такое же сечение. Для сечений основных жил 70 мм² и выше, нулевая жила имеет сечение 50% (реже 70%) от сечения фазной жилы. Точные данные приведены в ГОСТ 31996-2012 или технических условиях производителя.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельной канализации?
Броня и полиэтиленовая оболочка сами по себе являются достаточной защитой. Однако при прокладке в блоках или трубах необходимо учитывать возможность длительного стояния воды. Кабель ПвБШп для этого пригоден. Дополнительная механическая защита не требуется, но необходимо соблюдать правила тяжения кабеля, не превышая допустимого усилия на разрыв.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Гарантированный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40 лет и зависит от корректности монтажа (особенно от качества муфт и заземления), условий эксплуатации (постоянная токовая нагрузка, отсутствие частых перегрузок и КЗ), а также от агрессивности внешней среды.
Заключение
Кабель ПвБШп 4-жильный представляет собой современное, надежное решение для создания подземных кабельных линий распределения электроэнергии на среднее напряжение. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной ленточной брони и коррозионно-стойкой полиэтиленовой оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в сложных грунтовых условиях. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом реализации всего технического потенциала данного типа кабельной продукции в сетях 6-20 кВ.