Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШв 25 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБШв 25 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный, 25 – номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля ПвБШв 25 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Номинальным сечением 25 мм². Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки (в маркировке для алюминия добавляется буква «А» – АПвБШв). Для данного сечения жила, как правило, выполняется многопроволочной (по ГОСТ 22483 класс 2 или выше), что обеспечивает необходимую гибкость.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Выполняется в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложения полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с обычным ПЭ, улучшает стойкость к трекингу и механическим деформациям при нагреве.
• Экран по изоляции (полупроводящий). Аналогичен экрану по жиле. Служит для симметрирования электрического поля и является внутренней частью общего экранирующего слоя.
• Поясная изоляция. Может выполняться из полупроводящих или изоляционных лент. Служит для фиксации экранов и придания округлой формы сердечнику перед наложением брони.
• Экранирующая оболочка (металлический экран). Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, либо оплетки из медных проволок. В кабелях на 6-35 кВ является обязательным элементом. Основные функции: защита от внешних электромагнитных влияний, использование в качестве заземляющего проводника для токов утечки, обеспечение безопасности при повреждении изоляции (замыкание на экран вызывает срабатывание защит).
• Броня. Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
• Защитный шланг (покров) Шв. Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, выпрессованная поверх брони. Защищает стальные ленты брони от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, маслам, агрессивным химическим веществам и ультрафиолетовому излучению.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ» и ТУ 16.К71-335-2004 (для 10 кВ и выше). Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по паспорту конкретного производителя.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ПвБШв 25 мм²

Параметр	Значение для меди	Значение для алюминия	Примечания
Номинальное сечение жилы, мм²	25
Количество и форма жил	1, 3 (сегментные или круглые)		Наиболее распространен трехжильный
Номинальное напряжение, кВ	6, 10, 35		U0/U (Um)
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме, °C	+90
Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с), °C	+250
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~140-160 А	~110-125 А	Зависит от условий прокладки (группа, температура грунта/воздуха). Пример для 10 кВ, прокладка в земле.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.727	1.20	По ГОСТ 22483
Минимальный радиус изгиба	15 x Dнар.		Dнар. – наружный диаметр кабеля
Масса 1 км кабеля (примерно)	3000-4500 кг	2000-3000 кг	Зависит от номинального напряжения и конструкции
Срок службы	Не менее 30 лет		При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Габаритные размеры и масса (примерные значения для трехжильного кабеля)

Напряжение, кВ	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км, кг (Cu)
6	45-55	3200-3800
10	50-60	3500-4200
35	75-85	6000-7500

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБШв 25 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью и с наличием блуждающих токов, а также в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах. Благодаря броне и защитному шлангу, кабель может применяться в условиях с высокой механической нагрузкой (без значительных растягивающих усилий).

• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (от умеренного до тропического климата).
• Температура эксплуатации: Прокладка и монтаж без предварительного подогрева возможны при температуре не ниже -15°C. Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха: До 98% при температуре до +35°C.
• Прокладка в земле: Допускается в грунтах любой коррозионной активности, включая грунты с блуждающими токами. Рекомендуется укладка на подготовленную подушку с последующей защитой кирпичом или сигнальной лентой.

Преимущества и недостатки кабеля ПвБШв по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать больший ток по сравнению с кабелем с ПВХ или бумажной изоляцией того же сечения.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.
• Отличные диэлектрические свойства и низкие диэлектрические потери.
• Влагостойкость: Изоляция из СПЭ не гигроскопична, в отличие от бумажно-масляной.
• Механическая прочность: Броня из стальных лент обеспечивает надежную защиту.
• Длительный срок службы (более 30 лет).
• Упрощенный монтаж: Отсутствие необходимости в ограничивающих концевых муфтах по концам трассы, как для маслонаполненных кабелей.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ (ВБШв).
• Большой вес и радиус изгиба: Затрудняет монтаж в стесненных условиях.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Может стать очагом для развития электрического дерева.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ПвБШв 25 мм² требует соблюдения строгих правил. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле глубина траншеи обычно составляет 0,7-1,0 м, с песчаной подушкой толщиной 100-150 мм. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.

Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты: соединительные (СТ), концевые (КНт/КНв) переходные. Технология монтажа муфт включает несколько этапов: ступенчатая разделка концов кабеля с соблюдением геометрии, заземление брони и экрана, монтаж изоляционного корпуса (часто с заливкой компаунда или использованием термоусаживаемых компонентов), герметизация. Качество монтажа муфт критически важно для надежности всей линии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ПвБШв и ВБШв на 10 кВ?

Основное отличие — материал изоляции. В кабеле ВБШв используется изоляция из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, которая имеет максимально допустимую температуру жилы в длительном режиме +70°C. Кабель ПвБШв с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) допускает нагрев до +90°C. Это позволяет при одинаковом сечении жилы (25 мм²) пропускать через ПвБШв на 20-30% больший ток. Кроме того, СПЭ имеет лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловым перегрузкам.

Можно ли проложить кабель ПвБШв 25 мм² по воздуху (по фасаду, между опорами)?

Да, можно, но с учетом значительного собственного веса кабеля. Необходимо обеспечить надежное крепление с помощью несущих тросов или лотков, рассчитанных на соответствующую нагрузку. Наружная оболочка Шв обладает стойкостью к ультрафиолету, что позволяет осуществлять открытую прокладку. Однако, для чисто воздушных линий чаще используются кабели с другими конструкциями (например, СИП или с тросом-несущим элементом).

Как правильно выбрать между медной (ПвБШв) и алюминиевой (АПвБШв) версией кабеля 25 мм²?

Выбор основывается на технико-экономическом расчете:
Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, следовательно, при одинаковом сечении обладает более высокой пропускной способностью (на 25-30%) и меньшими потерями напряжения. Он более гибок и устойчив к механическим изгибам. Алюминиевый кабель значительно дешевле и легче. Выбор в пользу меди делается при высоких нагрузках, ограничениях по сечению, для ответственных объектов. Алюминий часто применяется при протяженных линиях, где важна экономия на стоимости кабеля, и допустимый ток нагрузки удовлетворяет проекту.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля ПвБШв в земле?

Броня и оболочка Шв сами по себе являются полноценной защитой. Однако, согласно ПУЭ и для дополнительной безопасности, рекомендуется:

1. Укладка на подготовленную песчаную подушку.
2. Засыпка сверху слоем мягкого грунта или песка без камней.
3. Укладка защитного кирпича, бетонных плит или сигнальной ленты на расстоянии 150-200 мм от верха кабеля для защиты от механических повреждений при земляных работах.

В агрессивных грунтах (высокое содержание солей, кислот) возможно применение кабеля в оболочке из полиэтилена (марка ПвБпШв), обладающей большей химической стойкостью.

Как правильно заземлить броню и экран кабеля ПвБШв?

Броня и металлический экран (медная лента/оплетка) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это требование безопасности (ПУЭ 1.7.76). Заземление выполняется с помощью медных проводников, присоединяемых к броне и экрану посредством бандажа или специальных контактов в муфтах. Эти проводники затем подключаются к контуру заземления. В трехжильных кабелях на 6-35 кВ экраны всех трех жил обычно соединяются и заземляются вместе.

Каков реальный срок службы этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный срок службы — не менее 30 лет. Реальный ресурс определяется условиями эксплуатации и качеством монтажа. Ключевые факторы, сокращающие срок службы:

• Систематические перегрузки по току, ведущие к старению изоляции.
• Частые токи короткого замыкания.
• Работа в грунтах с постоянным подтоплением или в условиях вибрации.
• Неквалифицированный монтаж соединительных и концевых муфт, приводящий к попаданию влаги или локальным перенапряжениям.
• Механические повреждения оболочки при монтаже или последующих работах.

Регулярный мониторинг (например, диагностика частичных разрядов) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.