Кабель ПвБШп 4-х жильный 1 кВ
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШп 4-х жильный на напряжение 1 кВ: конструкция, характеристики и область применения
Кабель ПвБШп является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шп – защитный шланг (покров) из полиэтилена; 4 – количество жил; 1 кВ – номинальное напряжение.
Конструкция кабеля ПвБШп 4х жильного
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и долговечность. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила. Жилы выполняются из медной проволоки (материал – ММ) по ГОСТ 22483. Для сечений до 35 мм² включительно жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 или 2 по гибкости). Для сечений от 50 мм² и выше жилы многопроволочные (класс 2). Все жилы имеют одинаковое сечение в четырехжильном кабеле.
- Фазная изоляция. Каждая токопроводящая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала по сравнению с обычным ПЭ. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
- Скрутка. Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В четырехжильных кабелях сечением до 16 мм² включительно может применяться скрутка по концентрическому принципу, где четвертая (нулевая) жила располагается в центре. Для больших сечений и кабелей с жилами всех равных сечений применяется правильная скрутка, часто с заполнением промежутков для придания конструкции округлой формы.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из термопластичной пленки или экструдированного слоя. Ее функция – дополнительная фиксация сердечника и создание ровной поверхности под последующие слои.
- Броня. Кабель бронируется двумя стальными оцинкованными лентами, которые накладываются внахлест так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор между витками нижней. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основная функция – защита от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
- Защитный шланг (покров Шп). Поверх брони экструдируется защитный шланг из полиэтилена. Этот слой выполняет ключевую роль: он обеспечивает герметизацию конструкции, защищает стальные ленты брони от коррозии, а также служит дополнительной механической и химической защитой. Полиэтилен стоек к влаге, агрессивным почвам и многим химическим веществам.
- Маркировка. На наружной оболочке кабеля через равные промежутки наносится несмываемая маркировка, содержащая наименование производителя, марку кабеля, число и сечение жил, год изготовления и длину в метрах. Изолированные жилы различаются по цвету или цифровой маркировке.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в том числе в грунтах с высокой коррозионной активностью и с наличием блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам.
- Прокладка в помещениях с высокой влажностью, в производственных цехах при отсутствии растягивающих усилий.
- Не рекомендуется для прокладки по воздуху (по опорам) без дополнительных несущих элементов, так как конструкция не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для ААБл на 1 кВ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки (для бумажных кабелей есть ограничение из-за стекания пропитки).
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
- Простота монтажа и разделки концов, отсутствие необходимости в установке концевых муфт с фарфоровыми воронками.
- Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря герметичной конструкции.
- Более высокая термостойкость изоляции жил (+90°C против +70°C для ПВХ), что дает выигрыш в токовой нагрузке.
- Меньшие потери в изоляции, лучшие диэлектрические характеристики.
- Более высокая стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
- По допустимому длительному току нагрузки. Используются таблицы ПУЭ (Глава 1.3) или данные производителя. Ток зависит от способа прокладки (в земле, в воздухе).
- По потере напряжения. Особенно важно для протяженных линий.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время его отключения.
- По экономической плотности тока. Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки.
- Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2.5 кВ).
- При прокладке в траншее необходимо создать песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, а после укладки – засыпку песком и защиту кирпичом или сигнальной лентой.
- Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (15D).
- При подвесной прокладке использовать специальные кабельные лотки или конструкции, предотвращающие механическое напряжение на оболочку.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ПвБШп обладает комплексом технических параметров, определяющих его применение.
Основные электрические и механические параметры
В таблице ниже приведены ключевые характеристики для кабеля ПвБШп на напряжение 1 кВ.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²), не менее 100 м (для сечений 95 мм² и выше) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3,5 кВ в течение 5 мин. |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 10 МОм·км |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвБШп предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и полиэтиленовому шлангу он может применяться в наиболее тяжелых условиях:
Важное ограничение: кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. При групповой прокладке необходимо учитывать требования пожарной безопасности и применять дополнительные меры (прокладка в лотках с огнезащитным покрытием, использование кабелей с индексом «нг», например, ПвБШпнг).
Сравнение с аналогами и выбор сечения
ПвБШп является прямым конкурентом более традиционному кабелю с бумажной пропитанной изоляцией (ААБл, ААШв) и другим бронированным кабелям с пластмассовой изоляцией.
Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (ААБл):
Преимущества перед кабелем ВБШв (с ПВХ изоляцией жил):
Выбор сечения жил
Выбор сечения жил кабеля ПвБШп производится на основе расчета по следующим критериям:
Пример допустимых токов для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +25°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт:
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток, А |
|---|---|
| 4 | 40 |
| 6 | 50 |
| 10 | 70 |
| 16 | 95 |
| 25 | 125 |
| 35 | 155 |
| 50 | 190 |
| 70 | 235 |
| 95 | 285 |
| 120 | 330 |
Внимание: Данные носят справочный характер. Для проектирования необходимо использовать актуальные таблицы ПУЭ или расчетные данные производителя конкретного кабеля.
Монтаж и соединение кабеля ПвБШп
Монтаж кабеля требует соблюдения ряда правил:
Для соединения и ответвления применяются кабельные муфты: соединительные (СТп, СТпБ) и концевые (КВп, КНтп). Концевые муфты для перехода на воздушную линию должны иметь соответствующее исполнение. Разделка кабеля производится с помощью специального инструмента, важно не повредить изоляцию жил. Броня кабеля должна быть заземлена с обоих концов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ПвБШп и ПвБбШп?
Основное отличие – в материале защитного шланга (покрова). У кабеля ПвБбШп шланг выполнен из поливинилхлоридного пластиката (обозначение «б» в маркировке), а у ПвБШп – из полиэтилена («п»). Полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к влаге и химическим реагентам, что делает кабель ПвБШп предпочтительным для прокладки в сильноагрессивных средах, включая грунты с высоким содержанием солей, щелочей, кислот. Кабель ПвБбШп более распространен для стандартных условий.
Можно ли использовать кабель ПвБШп для прокладки в воде?
Конструкция кабеля ПвБШп является герметичной благодаря сплошному полиэтиленовому шлангу поверх брони. Это позволяет осуществлять его прокладку в воде (например, по дну водоемов, в коллекторах с постоянным подтоплением) при условии, что монтажные муфты также имеют соответствующее герметичное исполнение. Однако необходимо учитывать механические нагрузки (течения, ледоход) и предусматривать дополнительную защиту (укладку в трубы, укрепление дна).
Как правильно заземлить броню кабеля?
Стальные оцинкованные ленты брони должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и выполнения функций экрана. Для этого при монтаже концевых и соединительных муфт бронеленты раскручиваются, обрезаются, скручиваются в жгут и соединяются с земляным проводником или контуром заземления через специальный заземляющий зажим муфты. Сечение проводника заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ (для сечений жил до 25 мм² – не менее 4 мм², для 35-50 мм² – не менее 6 мм², для 70 мм² и выше – не менее 10 мм²).
Что означает индекс «нг» в маркировке ПвБШпнг и когда он требуется?
Индекс «нг» (не распространяющие горение) означает, что при групповой прокладке кабели проходят испытание на нераспространение горения. Это достигается за счет применения специальных компаундов в изоляции и оболочке с пониженной горючестью. Кабель ПвБШпнг обязателен к применению при групповой прокладке в зданиях, кабельных сооружениях, на эстакадах, где существует риск распространения пожара. При одиночной прокладке обычный ПвБШп не распространяет горение и без индекса «нг».
Как определить необходимое сечение нулевой жилы в четырехжильном кабеле?
В соответствии с требованиями ПУЭ и ГОСТ 31996-2012, в четырехжильных кабелях на напряжение до 1 кВ с изолированной нейтралью или системой TN-S, TN-C-S все жилы, включая нулевую, должны иметь одинаковое сечение. Для систем с глухозаземленной нейтралью (TN-C, TT) и при условии, что нагрузка является симметричной (например, питание трехфазных двигателей), допускается применение кабелей с нулевой жилой уменьшенного сечения (обозначается, например, 3х95+1х50), но такие конструкции для кабеля ПвБШп встречаются реже и изготавливаются под заказ. В большинстве случаев для универсальности применяются кабели с жилами равного сечения.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель ПвБШп?
При монтаже концевых муфт (например, типа КВп) ключевыми этапами являются: точная разделка кабеля с послойным снятием шланга, брони, поясной изоляции; тщательная зачистка и обезжиривание изоляции жил; установка изолирующих колпачков или наложение слоя термоусаживаемой трубки на конец жилы для контроля электрического поля; герметизация места ввода кабеля в муфту и места выхода жил. Особое внимание уделяется заземлению брони и экрана (если он есть). Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением инструкции производителя муфт.