Кабель ПвЭБШв 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвЭБШв 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам следующая: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Э – экран на изоляции жилы, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката. Номинальное сечение токопроводящей жилы – 150 квадратных миллиметров.
Конструкция кабеля ПвЭБШв 150 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность изделия.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (материал – медь марки ММ или МФ). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть как однопроволочной (для жестких условий монтажа), так и многопроволочной.
- Экран на жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция. Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,0 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- Экран на изоляции (изолирующий экран). Состоит из двух элементов: радиального (полупроводящей ленты) и заземляющего (медных проволок или ленты). Медные проволоки (экран) обеспечивают возможность протекания токов утечки и токов короткого замыкания. Сечение экрана для кабеля 150 мм² нормируется стандартами.
- Разделительный слой. Битумированная бумага или полимерная лента, наложенная поверх экрана, для защиты от коррозии и предотвращения повреждения оболочки острыми кромками брони.
- Броня. Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала его. Толщина лент стандартизирована. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
- Защитный шланг (покров) Шв. Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, наложенная поверх брони. Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Имеет характерную желтую окраску для кабелей на 6-10 кВ или красную для 20 кВ.
- Магистральные линии в сетях 6-20 кВ городского и промышленного электроснабжения.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, крупных производственных цехов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при наличии условий, способных вызвать механические повреждения (благодаря броне).
- Установка в помещениях с повышенной влажностью и в агрессивных средах (при условии стойкости наружной оболочки).
- Высокая термостойкость: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к тепловому старению: Сшитый полиэтилен не теряет свойств со временем, в отличие от бумажно-масляной изоляции, требующей контроля уровня масла.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальные участки с большими перепадами высот без ограничений, характерных для маслонаполненных кабелей.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Наличие брони: Защита от механических повреждений при прокладке в земле без дополнительных защитных труб.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям (надрезы, задиры) при монтаже: Требует аккуратного обращения.
- Чувствительность к воздействию воды при повреждении оболочек: Распространение водных древов по изоляции может привести к пробою. Для влажных условий предпочтительны кабели с герметизированным экраном (ПвП).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на то же напряжение.
- Большая масса и жесткость: Усложняет монтаж, особенно на сложных трассах.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с движущегося транспыта. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, не допуская трения кабеля о землю, острые края и растяжения.
- Изгиб: Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля во время монтажа и не менее 7.5 диаметров после укладки.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м. На дне – песчаная подушка (10 см). После укладки – засыпка песком и защита сигнальной лентой или кирпичом. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм (рекомендательно).
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт – соединительных и концевых, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, герметизацию и заземление экранов. Для кабеля 150 мм² используются, как правило, термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Заземление: Медные экраны (проволоки) и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон. Это требование безопасности и условие корректной работы релейной защиты.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ПвЭБШв 150 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые данные для кабеля на напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,124 Ом/км (для однопроволочной жилы 1 кл.) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (5 мин.) | 25 кВ (для кабеля 10 кВ) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~320-360 А (зависит от условий прокладки) |
*Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд., гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.
Таблица 2. Примерные габаритные и весовые параметры (одножильный, 8,7/15 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Примерный наружный диаметр | 45-50 мм |
| Примерная масса 1 км кабеля | 4500-5000 кг |
| Строительная длина | Не менее 150-200 м (оговаривается с заводом-изготовителем) |
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвЭБШв 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия (например, по воздуху на больших пролетах без дополнительного несущего троса).
Преимущества и недостатки кабеля ПвЭБШв по сравнению с аналогами
Сравнение проводится преимущественно с кабелями старого поколения с бумажно-масляной изоляцией (например, СБ) и с кабелями в ПВХ изоляции.
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ПвЭБШв 150 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ПвЭБШв от ПвБШв?
Маркировка ПвБШв не содержит буквы «Э», что означает отсутствие экрана на токопроводящей жиле. Кабель ПвБШв является устаревшей конструкцией и не соответствует современным стандартам на кабели среднего напряжения (МЭК 60502-2, ГОСТ Р 53769-2010), где наличие экрана на жиле обязательно для уровней напряжения от 6 кВ и выше. Использование кабеля без экрана на жиле не рекомендуется из-за высокой вероятности возникновения частичных разрядов в изоляции.
Какое максимальное расстояние можно проложить кабель ПвЭБШв 150 мм² без соединений?
Максимальная длина определяется в первую очередь строительной длиной, которую может изготовить завод. Обычно она составляет от 150 до 500 метров на одном барабане. Теоретически, при заказе специальной длины и отсутствии ограничений по транспортировке и монтажу, можно получить отрезки до 800-1000 м. Электрические потери и падение напряжения для сечения 150 мм² на расстоянии 1 км при полной нагрузке (~350 А) составят несколько процентов и должны быть проверены расчетом для конкретного проекта.
Можно ли проложить кабель ПвЭБШв в воде?
Нет, напрямую в воде прокладывать данный кабель не рекомендуется. Конструкция ПвЭБШв не является герметизированной. При повреждении наружной ПВХ-оболочки и брони влага может проникнуть к экранам и далее, через возможные микротрещины, в изоляцию. Для прокладки в воде или в условиях постоянной высокой влажности следует применять кабели со свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой, например, ПвП2г или ПвПу2г.
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля (6/10 или 8,7/10 кВ)?
Выбор зависит от типа сети, в которой будет работать кабель. В сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью (где U0 = Uф = Uлин/√3) при линейном напряжении 10 кВ фазное напряжение составляет 10/√3 ≈ 5,8 кВ. Для таких сетей применяется кабель на напряжение 6/10 кВ. В сетях с эффективно заземленной нейтралью (где возможно длительное воздействие повышенного фазного напряжения при замыканиях на землю) используется кабель на 8,7/10 кВ, где U0 = 8,7 кВ. Выбор должен быть обоснован проектом в соответствии с ПУЭ.
Требуется ли для кабеля ПвЭБШв 150 мм² дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент уже является серьезной механической защитой. Однако, при прокладке в траншеях с высокой внешней нагрузкой (под дорогами), в местах с вероятностью раскопок, а также для защиты от грызунов в регионах их повышенной активности, рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или специальных защитных пластиковых коробов. Обязательна укладка сигнальной ленты на глубине 0,25 м от поверхности.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля ПвЭБШв, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями окружающей среды, циклической нагрузкой и качеством проведенных монтажных работ (особенно соединений).
Заключение
Кабель ПвЭБШв 150 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту в виде стальной брони, делает его универсальным для большинства условий прокладки, кроме особо агрессивных. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований и рекомендаций гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта.