Кабель ПвБШв 4-х жильный 1 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель ПвБШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных в распределительных сетях 0,4/1 кВ для стационарной прокладки в условиях, где возможны механические воздействия. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичным) следующая: П – изоляция жил из сшитого (вулканизированного) полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (покров) поверх брони из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката; 4-х жильный – четыре токопроводящие жилы; 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.

Конструкция кабеля ПвБШв 4х… 1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной (обозначение по ГОСТ отсутствует) или алюминиевой (в марке добавляется буква «А» – АПвБШв) проволоки. Для сечений от 16 мм² и выше, как правило, используется уплотненная или многопроволочная круглая жила по 2 классу (ГОСТ 22483). Для меньших сечений – однопроволочная (класс 1).
• Фазная изоляция. Наносится экструзией на каждую жилу. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер подвергается химической или радиационной сшивке, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
• Скрутка. Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для четырехжильных кабелей сечением до 35 мм² включительно четвертая (нулевая) жила может иметь равное с фазными сечение или уменьшенное (обозначается, например, 4х95/50, где 50 – сечение нулевой жилы). Для сечений 50 мм² и выше все жилы, как правило, равного сечения.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя, что обеспечивает дополнительную электрическую прочность и механическую связь сердечника.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
• Защитный шланг (покров Шв). Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, накладываемая методом экструзии поверх брони. Защищает стальные ленты от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным средам и ультрафиолету (при наличии соответствующих добавок в рецептуре ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель ПвБШв 1 кВ обладает комплексом характеристик, определяющих область его применения.

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.66/1 кВ (1.2 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Диапазон рабочих температур жилы: от -50°C до +50°C (окружающей среды).
• Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Максимальная температура при коротком замыкании (продолжительность не более 5 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 7.5 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 10 диаметров – для однопроволочных.
• Строительная длина: не менее 150-200 м для сечений до 70 мм², и не менее 100-125 м для больших сечений (точные значения указывает производитель).
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Примерные массо-габаритные и электрические показатели медного кабеля ПвБШв 4х… 1 кВ

Сечение, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км, кг (прибл.)	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км (не более)	Допустимый длительный ток, А (при прокладке в земле*)
4×4	16.5	450	4.61	40
4×10	21.0	750	1.83	65
4×16	24.0	1050	1.15	85
4×25	27.5	1450	0.727	115
4×35	30.5	1900	0.524	140
4×50	34.5	2500	0.387	170
4×70	39.0	3350	0.268	210
4×95	44.0	4400	0.193	255
4×120	48.0	5300	0.153	295

• Значения тока приведены ориентировочно для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине заложения 0.7-1 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБШв предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Благодаря наличию брони и наружной оболочки из ПВХ, его основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных элементов, таких как трубы или кабельные блоки. Это наиболее экономичный и распространенный способ для создания кабельных линий от трансформаторных подстанций до вводно-распределительных устройств зданий, для межстанционных соединений, питания отдельных мощных установок.

Допускается также прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях, за исключением мест с повышенной пожарной опасностью и возможностью распространения пламени (например, чердаки). При прокладке в воздухе (по фасадам, на опорах) необходимо учитывать стойкость оболочки к ультрафиолету – стандартный ПВХ пластикат может со временем деградировать, поэтому рекомендуется использовать кабели с УФ-стабилизированной оболочкой или применять дополнительные защитные короба.

Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах, а также для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая стойкость к термическим перегрузкам: изоляция из сшитого полиэтилена сохраняет свойства при температурах до +90°C длительно и до +250°C в режиме КЗ.
• Повышенная механическая защита: стальная броня эффективно противостоит случайным ударам лопатой, давлению грунта, повреждениям грызунами.
• Влагостойкость: конструкция с герметичным шлангом Шв позволяет прокладывать кабель в земле с высокой влажностью, в условиях возможного подтопления.
• Коррозионная стойкость: оцинкованная броня и внешняя ПВХ оболочка защищают от почвенной коррозии.
• Длительный срок службы: более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
• Удобство монтажа: по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке, ПвБШв легче и более гибкий.

Недостатки:

• Большая масса и радиус изгиба: по сравнению с небронированными кабелями (например, ПвВГ), что несколько усложняет монтаж.
• Более высокая стоимость: чем у кабелей с ПВХ изоляцией (ВБШв) или небронированных аналогов.
• Требование к заземлению брони: бронеленты в обязательном порядке должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности и устранения наводок.
• Ограничение по температуре монтажа: прокладка при температуре ниже -15°C требует подогрева кабеля.

Сравнение с кабелем ВБШв

Ближайшим аналогом ПвБШв является кабель ВБШв, имеющий изоляцию жил из поливинилхлорида (ПВХ). Ключевые отличия:

Параметр	ПвБШв (XLPE)	ВБШв (ПВХ)
Материал изоляции жил	Сшитый полиэтилен	Поливинилхлоридный пластикат
Макс. рабочая t° жилы	+90°C	+70°C
Стойкость к КЗ (макс. t°)	+250°C	+160°C
Стойкость к влаге (изоляция)	Очень высокая	Высокая, но возможна миграция пластификатора
Диэлектрические потери	Низкие	Выше, чем у XLPE
Стойкость к нагреву при перегрузке	Высокая	Ограниченная
Стоимость	Выше	Ниже

Выбор в пользу ПвБШв оправдан при проектировании линий с повышенными требованиями к нагрузочной способности, в условиях возможных перегрузок или при необходимости обеспечить более высокий запас по надежности и долговечности.

Особенности монтажа и эксплуатации

При монтаже кабеля ПвБШв необходимо соблюдать требования ПУЭ 7-го издания, ГОСТ Р 50571 и рекомендации производителя.

• Прокладка в земле: глубина траншеи – не менее 0.7 м (0.5 м при прокладке под стационарными дорогами). На дне – подушка из просеянного грунта или песка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается аналогичным слоем, затем укладывается сигнальная лента или кирпич, и траншея закапывается. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм для лучшего теплоотвода).
• Защита от повреждений: при пересечении с подземными коммуникациями, дорогами, в местах ввода в здание кабель должен быть защищен трубами или блоками.
• Заземление брони: стальные ленты должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов линии. Для этого используются специальные концевые заделки или соединительные муфты, обеспечивающие контакт с броней.
• Соединение и оконцевание: Для соединения отрезков кабеля применяются специальные соединительные муфты (СТП, 3М и др.), для подключения к аппаратам – концевые муфты или термоусаживаемые перчатки. Необходимо обеспечить герметизацию среза брони и оболочки для предотвращения попадания влаги.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока согласно нормативам (например, 3.5U₀ в течение 5-10 мин для кабелей на 1 кВ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ПвБШв от АПвБШв?

Буква «А» в начале маркировки указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, ПвБШв – кабель с медными жилами (буква не указывается), АПвБШв – с алюминиевыми. Медный кабель имеет лучшую проводимость, большую гибкость и стойкость к окислению, но существенно дороже и тяжелее алюминиевого аналога при равном сечении.

Можно ли прокладывать ПвБШв по воздуху (по фасаду)?

Да, можно. Однако стандартная ПВХ оболочка кабеля не имеет высокой стойкости к ультрафиолетовому излучению и со временем может растрескиваться. Для открытой прокладки на солнце рекомендуется использовать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (в маркировке может быть «ПвБпШв» или «ПвБШв-У») или применять защитные короба/лотки.

Нужно ли заземлять броню кабеля ПвБШв и как это сделать?

Да, заземление брони является обязательным требованием ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Это делается для безопасности (снятие потенциала при повреждении изоляции) и снижения электромагнитных помех. Заземление осуществляется с обоих концов линии путем соединения бронелент с контуром заземления через специальные заземляющие наконечники в концевых или соединительных муфтах.

Какое сечение нулевой жилы в 4-жильном кабеле ПвБШв?

Согласно ГОСТ 31996-2012, для четырехжильных кабелей на напряжение до 1 кВ с сечением основных жил до 35 мм² включительно, сечение нулевой (четвертой) жилы может быть равным или на одну ступень меньше (см. Таблицу 3 ГОСТ). Например, для кабеля 4х16/10 сечение фазных жил – 16 мм², нулевой – 10 мм². Для сечений 50 мм² и выше все четыре жилы, как правило, имеют одинаковое сечение.

Как расшифровать маркировку на барабане, например, ПвБШв 4х150-1?

• ПвБШв – марка кабеля.
• 4х150 – количество и сечение основных жил (4 жилы по 150 мм² каждая).
• 1 – класс точности по сопротивлению жилы (для сечений от 16 мм² обычно указывается «1» или «2», что соответствует 1-му или 2-му классу по ГОСТ 22483).
• Также на барабане указывается ГОСТ/ТУ, длина в метрах, дата изготовления, масса, знак соответствия, номер барабана.

Что означает «ож» в спецификации на кабель ПвБШв?

Сокращение «ож» означает «одна жила» или «однопроволочная жила» (класс 1 по гибкости). Например, ПвБШв 4х10 ож – кабель с четырьмя жилами сечением 10 мм², каждая из которых состоит из одной цельной медной проволоки. Такие жилы менее гибкие, чем многопроволочные («мн»), и применяются, как правило, для сечений до 16-25 мм².

Какой срок службы у кабеля ПвБШв?

Номинальный срок службы кабеля ПвБШв, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствии внешних повреждений.