Кабель ПвЭБШв 3х50
Кабель ПвЭБШв 3х50: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ПвЭБШв 3х50 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение до 35 кВ включительно, с тремя медными жилами сечением 50 мм² каждая, с экраном, броней из стальных оцинкованных профилированных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность в условиях механических воздействий, коррозионной активности и при прокладке в земле (траншеях).
Расшифровка маркировки ПвЭБШв 3х50
- П – изоляция жил из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
- в – оболочка (шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – наличие экрана по жилам.
- Б – броня из стальных оцинкованных лент.
- Шв – защитный шланг (покров) поверх брони из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката.
- 3х50 – три токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой 50 мм².
- Питающие линии от распределительных устройств подстанций 6-35/0,4 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Магистральные линии в сетях 6-35 кВ для питания крупных жилых районов, промышленных предприятий.
- Кабельные вводы на территории промышленных объектов, нефтеперерабатывающих заводов, горнодобывающих комплексов.
- Резервированные линии питания ответственных потребителей.
- Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и в условиях возможных механических воздействий (например, в зонах движения трансптера, вибрации).
- Преимущества ПвЭБШв: Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70°C), меньший вес и внешний диаметр, отсутствие риска стекания пропиточного состава при вертикальной прокладке, большая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям, простота монтажа и оконцевания (не требуются муфты с маслоотделителями).
- Недостатки ПвЭБШв: Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже, необходимость использования специальных инструментов и технологий для разделки и монтажа муфт.
- Прокладка: Допускается прокладка в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба должен строго соблюдаться. При прокладке в воздухе необходимо крепление с помощью поддерживающих или натяжных зажимов.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательно заземление брони и экрана с двух сторон.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для СПЭ) или переменного тока частотой 0,1 Гц.
- Мониторинг: В эксплуатации возможно использование систем частичных разрядов для контроля состояния изоляции.
Конструкция кабеля ПвЭБШв 3х50
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 50 мм² изготавливается из медной проволоки. Для данного сечения, согласно ГОСТ, жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше, как правило, применяются многопроволочные жилы класса 2 (по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал – медь (обозначение в нормативной документации – «М»), соответствующая требованиям ГОСТ 859-2001.
2. Экранированная изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Каждая токопроводящая жила покрыта слоем экрана в виде проводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Поверх этого наносится основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и зависит от класса напряжения. Например, для 10 кВ толщина составляет 3,4 мм. Процесс сшивки (вулканизации) полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ.
3. Поясная изоляция и экран
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция в виде полупроводящего термоусаживаемого или экструдированного слоя. Далее следует экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Экран предназначен для выравнивания электрического поля, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при обслуживании (служит для заземления).
4. Броня и защитные покровы
Поверх экрана накладывается разделительный слой (подушка) из ПВХ-лент или крепированной бумаги, предохраняющий нижележащие слои от повреждения броней. Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Ключевая особенность марки «Б» – профилирование лент (гофрирование), что придает кабелю повышенную гибкость и устойчивость к сдавливанию без значительного увеличения диаметра. Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), который защищает броню от коррозии и механических повреждений.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (на примере ПвЭБШв 3х50 на 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами. |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительно допустимая. |
| Температура при коротком замыкании, °C | 250 | Длительность КЗ не более 5 сек. |
| Минимальная температура прокладки, °C | -20 | Без предварительного прогрева. |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 1000 | При температуре 20°C. |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 30 (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может варьироваться по согласованию с заводом). |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля. Благодаря профилированной броне может быть уменьшен. |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах. Не предназначен для прокладки в воде. |
| Стойкость к агрессивным средам | Защитный шланг и броня обеспечивают стойкость к грунтовым водам, щелочам, кислотам. |
Расчетные данные по токовой нагрузке и потерям
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) зависит от условий прокладки. Приведем данные для кабеля ПвЭБШв 3х50 на 10 кВ.
| Условия прокладки | Iдоп, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|
| В воздухе (в кабельной камере, туннеле) | ~215 А |
| В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) | ~250 А |
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C составляет не более 0.387 Ом/км. Индуктивное сопротивление для кабеля 10 кВ сечением 50 мм² составляет примерно 0.11-0.13 Ом/км. Емкостной ток утечки – около 0.5-0.7 А/км.
Область применения кабеля ПвЭБШв 3х50
Кабель предназначен для создания стационарных электрических сетей среднего напряжения. Основные сферы применения:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем АВБШв (с бумажной изоляцией):
Сравнение с кабелем ПвБШв (без экрана по жилам): Кабель ПвБШв не имеет экрана и предназначен для сетей до 1 кВ. Сравнение некорректно ввиду разного класса напряжения.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие ПвЭБШв от ПвБШв?
Буква «Э» в маркировке указывает на наличие экрана по токопроводящим жилам. Кабель ПвЭБШв предназначен для среднего напряжения (6-35 кВ), а ПвБШв (без экрана) – для низкого напряжения (до 1 кВ). Экран необходим для выравнивания электрического поля в кабелях на напряжение выше 1 кВ.
2. Можно ли прокладывать ПвЭБШв 3х50 в земле без дополнительной защиты?
Да, это основное назначение данного кабеля. Его конструкция (броня из стальных лент + ПВХ шланг) специально разработана для прямой прокладки в траншеях. Однако, согласно ПУЭ, рекомендуется дополнительная защита в виде сигнальной ленты, а в зонах с повышенной активностью – защита плитами или кирпичом.
3. Какой класс гибкости у жил кабеля ПвЭБШв 3х50?
Для сечений 50 мм² жилы, как правило, соответствуют классу 2 по ГОСТ 22483 (многопроволочные). Это означает, что кабель является жестким и предназначен для стационарной прокладки. Для подвижного подключения он не используется.
4. Требуется ли заземление брони и экрана, и если да, то как это делать?
Да, это обязательное требование ПУЭ (глава 2.3). Броня и экран должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), защищает от накопления статического заряда и способствует срабатыванию защит при пробое изоляции. Заземление осуществляется через специальные заземляющие зажимы в концевых и соединительных муфтах.
5. Каков допустимый нагрев жилы при коротком замыкании и как это влияет на выбор защиты?
Допустимая температура жилы при коротком замыкании длительностью не более 5 секунд составляет 250°C. Этот параметр используется для проверки кабеля на термическую стойкость к токам КЗ. При выборе уставок защитных аппаратов (выключателей, предохранителей) необходимо, чтобы время отключения КЗ было меньше времени, за которое жила нагреется до 250°C.
6. Что означает «профилированная броня» и в чем ее преимущество?
Профилированная (гофрированная) броня – это стальные ленты, которым придана волнообразная форма перед наложением на кабель. Преимущества: повышенная гибкость кабеля при сохранении механической прочности, лучшее сопротивление сдавливающим нагрузкам, меньший риск повреждения внутренних слоев при изгибах и вибрациях.
7. Как определить необходимое сечение 50 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки (Iдоп > Iрасч) и по потере напряжения. Для среднего напряжения также выполняется проверка на термическую стойкость к токам КЗ и экономическую плотность тока. Расчет должен производиться на этапе проектирования в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и 2.3.
Заключение
Кабель ПвЭБШв 3х50 является современным, надежным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты и коррозионной стойкости. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая температурная стойкость, надежность) и профилированной брони (гибкость, прочность), делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов промышленной и городской инфраструктуры. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и технической документацией завода-изготовителя гарантируют длительный и безотказный срок службы кабельной линии.