Кабель ПвБШвнг(В) 150 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБШвнг(В) 150 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель ПвБШвнг(В) 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами, с низким дымо- и газовыделением, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и помещениях, включая зоны с повышенной пожароопасностью. Его конструкция и характеристики регламентируются серией ТУ 16.К71-310-2001 (и более поздними редакциями), а также ссылаются на базовые ГОСТы. Номинальное напряжение составляет 6, 10 или 20 кВ (зависит от конкретного исполнения), частота 50 Гц. Расшифровка маркировки: П – изоляция из сшитого (в) полиэтилена, Б – броня из стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката, нг(В) – пониженная пожароопасность, распространение горения при групповой прокладке по категории В.

Конструкция кабеля ПвБШвнг(В) 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и надежную изоляцию токоведущих жил.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал часто указывается в начале маркировки буквой А, но в общем обозначении ПвБШвнг она может подразумеваться; для меди используется обозначение ПвБШвнг-медь). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле: Полупроводящий экран в виде ленты или слоя экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до +90°C в длительном режиме) и стойкость к деформациям при нагреве.
• Экран по изоляции: Полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле в изоляции.
• Поясная изоляция: Слой из медных или алюминиевых лент, либо из медных проволок, наложенный поверх экрана по изоляции. Служит для защиты от электромагнитных помех, является нулевой точкой в сетях с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасящий реактор, а также для протекания токов короткого замыкания.
• Заполнение: Межжильное пространство и под оболочкой заполняется негорючим или трудно горючим материалом (например, резиновой смесью), что обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную огнезащиту.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает защиту от механических повреждений (давление грунта, случайные удары при раскопках), от грызунов.
• Наружная оболочка: Шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (Пв). Имеет серый цвет. Обозначение нг(В) указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по категории В (наиболее жесткие условия для силовых кабелей).

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 12/20 (24) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 сек).
• Допустимый ток нагрузки (длительно): Зависит от условий прокладки. Для одножильного кабеля 150 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт) – примерно 300 А. Для трехжильного кабеля в аналогичных условиях – около 275 А. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0,206 Ом/км для алюминиевой жилы.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: Для кабелей на 10 кВ после монтажа – 30 кВ в течение 10 минут.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Критически важный параметр для монтажа.
• Диапазон рабочих температур при монтаже: Не ниже -15°C (при более низких температурах требуется подогрев).
• Эксплуатационный температурный диапазон: От -50°C до +50°C для окружающей среды.
• Стойкость к тропическим условиям: Оболочка стойка к плесневым грибам.

Пожаробезопасные характеристики (нг(В))

Кабель соответствует требованиям пожарной безопасности по:

• Не распространяющие горение при групповой прокладке (категория В).
• С пониженным дымо- и газовыделением (индекс «нг»).
• Оболочка из материалов, не содержащих галогенов (в некоторых исполнениях, что оговаривается отдельно).

Область применения и особенности прокладки

Кабель ПвБШвнг(В) 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Броня надежно защищает от механических воздействий грунта. При прокладке обязательна подсыпка и засыпка песком/мягким грунтом, укладка сигнальной ленты, а в зонах с повышенной активностью грызунов – в защитных трубах.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях): Благодаря исполнению «нг(В)» разрешена плотная групповая прокладка. Броня обеспечивает защиту от возможных падений предметов, растяжений.
• Прокладка в помещениях, включая производственные цеха и электростанции: Исполнение с низким дымо- и газовыделением повышает безопасность персонала при возможном возгорании.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться в зонах классов В-1а, В-1б, В-1г по ПУЭ при условии соблюдения правил заземления брони и экранов.

Запрещена прокладка по воздуху (подвес) без дополнительных несущих элементов, так как броня не рассчитана на длительные растягивающие нагрузки.

Сравнительная таблица характеристик кабеля ПвБШвнг(В) 150 мм² на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Количество и материал жил	1, 3 или 4 (3+1) жилы, алюминий	ТУ 16.К71-310
Сечение основной жилы	150 мм²	ТУ 16.К71-310
Номинальное напряжение	10 кВ	ТУ 16.К71-310
Толщина изоляции из СПЭ	3,4 мм (мин.)	ТУ 16.К71-310
Броня	2 стальные оцинкованные ленты	ГОСТ 7006
Наружная оболочка	ПВХ пластикат нг	ТУ 16.К71-310
Макс. рабочая t° жилы	+90°C	ГОСТ 15150 (с учетом ТУ)
Минимальный радиус изгиба	15D (где D – диаметр кабеля)	ПУЭ 7 изд., гл. 2.3
Испытательное напряжение после монтажа	30 кВ (50 Гц, 10 мин)	ПУЭ 7 изд., гл. 1.8

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля ПвБШвнг(В) 150 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала. Ключевые этапы:

• Раскатка: Производится с барабана с использованием кабельных роликов, не допуская механических повреждений и превышения радиуса изгиба.
• Подогрев: При температуре ниже -15°C кабель необходимо подогревать в течение 24-72 часов перед прокладкой.
• Заземление: Броня и экраны (поясная изоляция) с обоих концов кабеля должны быть надежно заземлены. Это требование электробезопасности и правильной работы релейной защиты.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) на соответствующее напряжение. Для изоляции используется термоусаживаемый или холодноусаживаемый материал, рассчитанный на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие ПвБШвнг от АПвБШвнг?

Буква «А» в начале маркировки (АПвБШвнг) явно указывает на алюминиевую токопроводящую жилу. В маркировке ПвБШвнг материал жилы может подразумеваться алюминий по умолчанию, но всегда требует уточнения в технической документации. Фактически, для алюминия это одно и то же.

Можно ли использовать кабель ПвБШвнг(В) для прокладки в воде?

Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Броня из стальных лент, несмотря на оцинковку, подвержена коррозии при длительном контакте с водой. Для водных преград применяются специальные кабели со свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой поверх брони.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвБШвнг(В) при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. На практике, при правильной эксплуатации, он может превышать 40 лет.

Чем обусловлен выбор между кабелем на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ?

Выбор зависит от режима работы нейтрали в сети. Кабель на 8,7/10 кВ (U₀/U) предназначен для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где в аварийном режиме напряжение на неповрежденных фазах относительно земли не превышает 80% междуфазного). Кабель на 6/10 кВ используется в сетях с изолированной нейтралью или заземленной через резистор/дугогасящий реактор.

Обязательно ли использовать концевые муфты при подключении к КРУ?

Да, обязательно. Открытые токоведущие части (жилы кабеля с экраном) должны быть изолированы от окружающей среды и заземленных частей оборудования. Концевая кабельная муфта обеспечивает электрическую прочность, герметизацию и необходимую трекингостойкость в месте перехода от кабеля к шинам или клеммам ячейки КРУ.

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? Какие расчеты нужны?

Сечение 150 мм² выбирается на основе:

• Расчета по допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3).
• Расчета по потере напряжения (для протяженных линий).
• Расчета по термической стойкости к токам короткого замыкания (ПУЭ, гл. 1.4).
• Экономической плотности тока (для объектов с большим количеством кабелей).

Для предварительной оценки на напряжение 10 кВ сечение 150 мм² часто используется для питающих линий с токовой нагрузкой 250-300 А, что соответствует мощности около 5-6 МВА.

В чем практическое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной (СБ)?

Преимущества СПЭ (XLPE):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для СБ).
• Отсутствие необходимости в ограничении перепадов высот по трассе (нет течения пропиточного состава).
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Более простой и чистый монтаж (не требуется герметизация концов от подсоса влаги при хранении).
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам.