Кабель ПвБШв 4х120

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШв 4х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБШв 4х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с внешним защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена; в – оболочка из ПВХ пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (покров) из ПВХ пластиката выпрессованный; 4 – количество токопроводящих жил; 120 – номинальное сечение основной жилы в мм².

Конструкция кабеля ПвБШв 4х120

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Кабель состоит из следующих элементов, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Жила сечением 120 мм² выполняется из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. В кабеле 4 жилы: три фазные и одна нулевая (четвертая) жила равного или несколько меньшего сечения (в зависимости от исполнения).
• Экран на жиле (полупроводящий). Каждая жила покрыта экструдированным слоем полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
• Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Изоляция наносится методом экструзии.
• Экран на изоляции (полупроводящий). Поверх изоляции каждой жилы наложен экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Он служит для создания гладкого контакта между изоляцией и металлическим экраном.
• Поясная изоляция. В трехжильных и четырехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полупроводящей бумаги или пленки, либо экструдированного полупроводящего слоя. Она выравнивает поле в межжильном пространстве.
• Металлический экран. Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. В кабелях на напряжение 6-20 кВ чаще применяется экран из медных проволок (сечением не менее 16-25 мм²) с наложением медной ленты. Основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве жилы защитного заземления (PE) или нулевой жилы (в кабелях 3+1). В конструкции ПвБШв 4х120 четвертая жила является нулевой, а металлический экран заземляется.
• Разделительный слой. Представляет собой обмотку из ПЭТ-ленты или крепированной бумаги, которая предотвращает повреждение внутренних слоев броней.
• Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий.
• Защитный шланг (покров). Внешняя оболочка из ПВХ пластиката, наложенная методом экструзии поверх брони. Материал оболочки обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям, влаге, маслам, химическим веществам и защищает броню от коррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (длительность не более 5 сек): +250°C.
• Допустимая температура жилы при перегрузке: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки: 22 кВ (в течение 10 мин).

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ПвБШв 4х120 (типовые значения)

Параметр	Единица измерения	Значение
Сопротивление постоянному току жилы при +20°C, не более	Ом/км	0.153
Индуктивное сопротивление (при частоте 50 Гц)	Ом/км	~0.11
Емкостное сопротивление (при частоте 50 Гц)	мкФ/км	~0.25
Допустимый длительный ток в воздухе (при температуре земли +25°C, воздуха +30°C)	А	~320
Допустимый длительный ток в земле (при температуре земли +25°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт)	А	~350
Масса 1 км кабеля	кг/км	~7000-7500
Наружный диаметр кабеля	мм	~65-70

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ПвБШв 4х120 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямого солнечного излучения, либо при использовании кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой). Наличие брони делает его основным выбором для прокладки в земле без дополнительных защитных труб (желобов). Кабель рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью.

Типовые объекты применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ.
• Вводы электроэнергии на промышленные предприятия, крупные жилые и коммерческие комплексы.
• Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
• Прокладка на территории объектов с повышенными требованиями к механической защите (стройплощадки, карьеры, промзоны).

Условия, при которых запрещена эксплуатация: прокладка в блоках, заполненных жидкостью; в землях с высокой коррозионной активностью к стальным лентам (броне); в условиях, где возможно растяжение кабеля с нагрузкой на броню; при температуре окружающей среды ниже -50°C и выше +50°C.

Преимущества и недостатки кабеля ПвБШв по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелями с бумажной изоляцией (например, СБл):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C).
• Отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки (нет риска стекания пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Более простая и чистая процедура монтажа и оконцевания (не требуется герметизация срезов).
• Высокая стойкость к влаге и возможность прокладки в условиях высокой влажности без дополнительной герметизации.

Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляцией (ВБШв):

• Более высокие температурные характеристики и стойкость к тепловым перегрузкам.
• Меньшие диэлектрические потери.
• Более высокий уровень допустимого напряжения (до 35 кВ и выше).

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок. Некачественный монтаж приводит к попаданию влаги под изоляцию и развитию «водных древьев», что вызывает пробой.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ПвБШв 4х120 требует соблюдения ряда правил:

1. Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе должно быть защищено брезентом от прямых солнечных лучей.
2. Раскатка: Допускается раскатка с барабана по роликам или из транспортного пакета. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше 15 диаметров кабеля.
3. Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7-1,0 м. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 20 см, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
4. Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных кабельных муфт – соединительных, стопорных и концевых, рассчитанных на напряжение 6-10 кВ и тип изоляции кабеля. Требуется тщательная зачистка, обезжиривание и герметизация места соединения.
5. Заземление: Металлический экран и броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБШв от ПвБбШв?

Отличие заключается в материале брони. В маркировке ПвБбШв буква «б» означает «броня из стальных профилированных лент (гофролент)». В марке ПвБШв (без второй «б») броня выполнена из двух гладких стальных лент. Броня из гофроленты обеспечивает большую гибкость и лучшее сопротивление растягивающим нагрузкам, но оба типа широко применяются.

Можно ли использовать кабель ПвБШв 4х120 для прокладки в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для прокладки в воде или постоянно затопленных коллекторах. Хотя изоляция из сшитого полиэтилена и ПВХ оболочка влагостойки, длительное прямое воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через торцевые срезы или микротрещины в оболочке. Для прокладки в воде существуют специальные кабели с герметизированной алюминиевой оболочкой (например, ПвП).

Как определить, что четвертая жила является нулевой, а не заземляющей?

В кабеле ПвБШв 4х120 четвертая жила, как правило, имеет сечение, равное сечению фазных жил (120 мм²) или несколько меньшее (например, 95 мм²). Она является нулевой рабочей (N) проводящей жилой. В качестве защитного заземления (PE) используется металлический экран (оплетка) и/или броня, которые подлежат заземлению. Это должно быть отражено в проектной документации и маркировке при монтаже.

Каков срок службы кабеля ПвБШв 4х120?

Номинальный срок службы кабеля при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и определяется условиями окружающей среды, режимами нагрузки (наличием перегрузок) и качеством обслуживания.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?

Да, при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью (солончаки, шлакоотвалы, территории химических производств) необходима дополнительная защита брони от коррозии. Кабель может быть проложен в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, либо должен применяться кабель с броней из нержавеющей стали или с дополнительным защитным покровом (например, ПвБШвп с повышенной стойкостью).

Какой документ подтверждает качество кабеля?

Основным документом является Сертификат соответствия требованиям технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011) и Паспорт качества (протокол испытаний) от производителя. В паспорте должны быть отражены результаты типовых испытаний: электрическое сопротивление жил, испытание изоляции повышенным напряжением, проверка целостности экранов и брони.

Можно ли соединять кабель ПвБШв с кабелем другой марки, например, с бумажной изоляцией?

Да, такое соединение технически возможно, но оно должно выполняться только с помощью специальной переходной муфты, рассчитанной на соединение разнотипных изоляций. При этом необходимо строго соблюдать технологию монтажа, указанную производителем муфты, и учитывать различие в температурных режимах и конструкциях кабелей.