Кабель ПвБВ 20 кВ 95 мм

Кабель ПвБВ 20 кВ 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБВ 20 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 20 кВ с алюминиевыми жилами сечением 95 мм², предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в распределительных сетях среднего напряжения. Его маркировка расшифровывается следующим образом: П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, В – наружный защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.

Конструкция кабеля ПвБВ 20 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований гибкости), круглой формы, номинальным сечением 95 мм². Соответствует 1-му или 2-му классу по ГОСТ 22483. Для сечений 95 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что облегчает монтаж и укладку.
• Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция: Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 20 кВ составляет, как правило, 5,5-6,0 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура при коротком замыкании может достигать +250°C.
• Экран по изоляции (полупроводящей экран): Второй экструдированный слой из полупроводящего материала, наносимый поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Поясная изоляция: Может выполняться в виде наложенных внахлест полупроводящих или медных лент поверх экрана по изоляции для придания конструкции округлой формы и дополнительного экранирования.
• Медные экранирующие жилы (дренажные жилы): Медные проволоки малого сечения, уложенные поверх поясной изоляции. Предназначены для выравнивания потенциала и отвода токов утечки, а также для использования в системах мониторинга состояния кабеля. Количество и сечение жил нормируются.
• Разделительный слой: Как правило, выполняется из поливинилхлоридной или полиэтилентерефталатной (лавсановой) ленты, наложенной поверх экранов. Предотвращает повреждение экранов элементами брони.
• Броня: Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Обеспечивает защиту от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Защитный шланг (наружная оболочка): Выполнен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенного поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и воздействия внешней среды. Имеет характерную черную окраску и маркировку с указанием типа кабеля, сечения, напряжения и производителя.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями (ТУ) производителей, разработанными на основе ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012 (и его актуальных редакций), а также международных стандартов (МЭК 60502-2).

Таблица 1. Сводные технические характеристики кабеля ПвБВ 20 кВ 95 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	12/20 кВ (24 кВ)
Количество и сечение жил	1 x 95 мм², 3 x 95 мм²
Материал жилы	Алюминий (Al), марки не ниже АЕ, АВЕ
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки (продолжительность 5 мин.)	2.5U0 = 30 кВ
Допустимый длительный ток нагрузки (для 3-жильного кабеля в земле при температуре грунта +25°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт)	~ 215 — 230 А*
Масса 1 км кабеля (ориентировочно, для 3-жильного)	~ 4500 — 5000 кг

• Точное значение зависит от конкретных условий прокладки (глубина, сгруппированность, температура окружающей среды) и должно рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7-го издания.

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБВ 20 кВ 95 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Благодаря наличию брони и наружной ПВХ оболочки, кабель обладает универсальностью в применении.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данного типа кабеля. Броня надежно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а также от грызунов. Прокладка должна осуществляться на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Броня обеспечивает дополнительную защиту при возможных аварийных ситуациях (затопления, обрушения).
• Прокладка в помещениях и на специальных кабельных конструкциях: Возможна, однако необходимо учитывать горючесть материалов изоляции и оболочки (ПВХ и полиэтилен). При групповой прокладке требуется расчет пожарной безопасности.
• Использование в районах с умеренным и холодным климатом: Кабель предназначен для эксплуатации при температуре окружающей среды от -50°C до +50°C. Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где на него могут действовать значительные растягивающие усилия (например, для подвески по воздуху).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвБВ 20 кВ 95 мм²:

• Высокие электрические и термические характеристики: Изоляция из СПЭ позволяет работать при более высоких температурах (+90°C против +70°C для бумажной изоляции), что увеличивает пропускную способность линии.
• Гидростойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов (бумаги) в изоляции исключает необходимость поддержания постоянного избыточного давления масла или газа и делает кабель нечувствительным к увлажнению.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных мероприятий по герметизации концевых муфт, как кабели с бумажной изоляцией. Меньший вес и радиус изгиба облегчают транспортировку и укладку.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Надежная механическая защита благодаря стальной ленточной броне.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении внешней оболочки и брони влага может проникнуть к экранам, что в долгосрочной перспективе способствует развитию водных древовидных образований (водных триингов) в изоляции СПЭ, ведущих к пробою.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного сечения, но сравнимая или ниже стоимости маслонаполненных кабелей.
• Необходимость применения специальных муфт и оконечных заделок, рассчитанных на работу с экранированными кабелями с изоляцией из СПЭ.

Маркировка, транспортировка и хранение

На наружной оболочке кабеля через равные промежутки (не более 1 метра) наносится несмываемая маркировка, включающая: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (ПвБВ), номинальное напряжение (20 кВ), количество и сечение жил (например, 3х95), год изготовления, длину в метрах. Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. Радиус барабана должен обеспечивать сохранность минимального радиуса изгиба кабеля. Транспортировка допускается всеми видами транспорта с защитой от механических повреждений и атмосферных осадков. Хранить барабаны с кабелем следует под навесом или в закрытых помещениях, вдали от отопительных приборов и источников открытого огня. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвБВ от кабеля ПвБбШв?

Основное отличие заключается в конструкции брони. У кабеля ПвБбШв броня выполнена из стальных оцинкованных проволок (индекс «б»), а защитный шланг имеет увеличенную толщину («Ш» – шланг защитный). Кабель ПвБбШв обладает повышенной стойкостью к растягивающим нагрузкам и рекомендуется для прокладки в грунтах с повышенной сдвиговой активностью, в сейсмически активных районах, на участках с возможными просадками грунта.

Можно ли проложить кабель ПвБВ 20 кВ 95 мм² в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера, болота) прокладывать данный кабель не рекомендуется. Хотя изоляция СПЭ и ПВХ оболочка гидростойки, длительное воздействие воды под давлением, особенно при повреждении брони, может привести к проникновению влаги и развитию триингов. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвП, ПвПу).

Как правильно выбрать сечение жилы 95 мм² для проекта?

Выбор сечения 95 мм² должен быть обоснован расчетом по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки и группировки; 2) По потере напряжения; 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания; 4) По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Для большинства распределительных сетей 20 кВ сечение 95 мм² является стандартным для фидеров средней мощности.

Требуется ли заземление экранов (брони) кабеля ПвБВ?

Да, это обязательное требование ПУЭ. Медные экранирующие жилы и стальная броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), создает путь для токов короткого замыкания на землю и обеспечивает корректную работу релейной защиты. Заземление выполняется через концевые и соединительные муфты.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвБВ 20 кВ, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, прокладки и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от качества монтажа, условий окружающей среды (коррозионная активность грунта, вибрации, перегрузки) и отсутствия внешних повреждений.

Чем отличается кабель с индексом «Пв» от кабеля с индексом «АПв»?

Индекс «А» в начале марки кабеля (АПвБВ) указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Поскольку в маркировке ПвБВ материал жилы не указан, по умолчанию согласно российским ТУ и ГОСТ подразумевается алюминиевая жила. Таким образом, кабели ПвБВ и АПвБВ – это одно и то же. Медная жила обозначается индексом «К» (например, КПвБВ).