Кабель ПвЭБШв 4-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ПвЭБШв 4-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях переменного тока с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Данный тип кабеля является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией и широко применяется для создания магистральных линий, разводки в распределительных сетях, питания мощного промышленного оборудования и объектов инфраструктуры.
Расшифровка маркировки ПвЭБШв
Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и несет полную информацию о его конструкции:
- П – Изоляция жил из сшитого полиэтилена (полиэтилена, подвергнутого процессу поперечной сшивки молекул для повышения термостойкости и механических свойств).
- в – Внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Э – Наличие экрана по жилам. Указывает на то, что каждая токопроводящая жила имеет индивидуальный экран в виде проводящего слоя (полупроводящей ленты или экструдированного слоя).
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от повреждений.
- Шв – Защитный шланг (в данном случае – выпрессованный) из ПВХ пластиката поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии и обеспечивает дополнительную изоляцию.
- 4-х жильный – Количество основных токопроводящих жил. В кабелях на напряжение до 35 кВ четвертая жила, как правило, является нулевой (нейтралью) уменьшенного сечения (обозначается, например, 3×120+1×70).
- 6/10 кВ
- 8,7/15 кВ (часто именуется как 10 кВ)
- 12/20 кВ (часто именуется как 20 кВ)
- Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
- Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данного кабеля. Броня надежно защищает от механических воздействий при засыпке грунтом, давления и подвижек грунта, а также от повреждений грызунами. Обязательно использование сигнальной ленты или защитных плит.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается прокладка в воздухе внутри помещений и специальных сооружений, где отсутствует риск прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков. Броня обеспечивает защиту от случайных механических воздействий.
- Прокладка в помещениях и тоннелях с повышенной влажностью: Внешняя ПВХ оболочка обеспечивает достаточную стойкость к влаге.
- Высокая надежность и долговечность: Срок службы достигает 30 лет и более благодаря стабильности свойств сшитого полиэтилена.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева жил +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым старению и частичным разрядам.
- Механическая прочность: Броня из стальных лент обеспечивает высокий уровень защиты от внешних повреждений.
- Устойчивость к перегрузкам и КЗ: Изоляция из СПЭ сохраняет свойства при кратковременном нагреве до 250°C.
- Простота монтажа и обслуживания: Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с масляным барьером, как у бумажно-масляных кабелей. Более легкий вес по сравнению с аналогами.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ) или бумажно-масляными кабелями аналогичного сечения, но ниже, чем у кабелей с изоляцией из этиленпропиленовой резины (ЭПР).
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары острыми предметами) на броню, что может привести к вмятинам и повреждению внутренней изоляции.
- Требовательность к качеству монтажа: Необходимость строгого соблюдения радиуса изгиба, правильной разделки концов и использования специализированных муфт.
- Горючесть: ПВХ оболочка и изоляция из СПЭ являются горючими материалами. Для прокладки в пожароопасных помещениях и объектах массового скопления людей требуются кабели с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение с пониженным дымовыделением), например, ПвЭБШвнг(А)-LS.
- По длительно допустимому току нагрузки (нагрев).
- По потере напряжения (для удаленных потребителей).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования).
- LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением при горении и тлении.
Таким образом, полное обозначение, например, ПвЭБШв 4х120 расшифровывается как: кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с внешней оболочкой из ПВХ, с экраном по жилам, с броней из стальных лент, в защитном выпрессованном шланге из ПВХ, четырехжильный, с сечением основных жил 120 мм².
Конструкция кабеля ПвЭБШв
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений от 16 мм² и выше жилы, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Могут быть однопроволочными (монолитными) или многопроволочными (гибкими) в зависимости от сечения и требований стандарта.
2. Внутренний экран (полупроводящая экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или в виде наложенной полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля, устраняя микроскопические неровности поверхности жилы, и предотвращает локальные перенапряжения в изоляции.
3. Изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические и эксплуатационные характеристики кабеля. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
4. Внешний экран (полупроводящий экран)
Наносится поверх изоляции. Аналогичен внутреннему экрану. Вместе с внутренним экраном создает равномерное радиальное электрическое поле в толще изоляции.
5. Экранирующая оплетка (медные проволоки)
Поверх внешнего полупроводящего экрана каждой жилы накладывается экран в виде медных проволок (иногда в сочетании с медной лентой). Служит для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве проводника для токов короткого замыкания.
6. Поясная изоляция
Скрученные изолированные и экранированные жилы обматываются поясной изоляцией из термопластичной пленки или другого материала.
7. Броня
Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основное назначение – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов, грызунов).
8. Внешняя оболочка
Выпрессованный шланг из ПВХ пластиката, нанесенный поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту. Имеет цветовую маркировку (обычно черный).
Основные технические характеристики и параметры
Номинальное напряжение
Кабель ПвЭБШв выпускается на следующие классы напряжения (междуфазное/линейное):
Частота переменного тока – 50 Гц.
Температурные режимы
Допустимые токовые нагрузки (пример для кабеля 8,7/15 кВ)
| Сечение жил, мм² | Длительно допустимый ток нагрузки, А (для прокладки в земле) | Длительно допустимый ток нагрузки, А (для прокладки в воздухе) |
|---|---|---|
| 3×50+1×25 | 190 | 175 |
| 3×95+1×50 | 285 | 265 |
| 3×120+1×70 | 330 | 305 |
| 3×150+1×70 | 375 | 345 |
| 3×185+1×95 | 430 | 395 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина залегания, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, температура окружающей среды) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.
Минимальный радиус изгиба
Для кабелей с броней из стальных лент минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля. Это критически важный параметр для монтажа, несоблюдение которого ведет к повреждению изоляции и экранов.
Строительная длина
Рекомендуемая строительная длина поставляемых барабанов зависит от сечения и составляет, как правило, от 150 до 400 метров. Точные значения оговариваются при заказе.
Область применения и способы прокладки
Кабель ПвЭБШв 4-х жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Важно: Кабель не предназначен для прокладки по воздуху на опорах (воздушных линиях) без дополнительной защиты от ультрафиолета и растягивающих нагрузок. Для ВЛ применяются специальные марки кабелей (например, СИП или кабели с несущим тросом).
Преимущества и недостатки кабеля ПвЭБШв
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ПвЭБШв и АПвЭБШв?
Первая буква маркировки указывает на материал токопроводящей жилы. Отсутствие буквы «А» в начале означает, что жилы медные. Буква «А» (АПвЭБШв) указывает на алюминиевые жилы. Медный кабель имеет большую проводимость, механическую прочность и стойкость к окислению, но и большую стоимость. Алюминиевый кабель легче и дешевле, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки и более чувствителен к качеству контактных соединений.
Можно ли прокладывать кабель ПвЭБШв в воде?
Нет, стандартная конструкция кабеля ПвЭБШв не предназначена для длительной прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для этого существуют специальные кабели с герметизированной конструкцией, например, с алюминиевой гидроизоляционной оболочкой (марки ПвП, ПвПу). ПВХ оболочка ПвЭБШв обеспечивает защиту от влаги и сырости, но не от длительного прямого воздействия водной среды под давлением.
Как правильно выбрать сечение кабеля ПвЭБШв?
Выбор сечения является комплексной инженерной задачей и должен выполняться в соответствии с ПУЭ (Глава 1.3). Основные критерии:
Обязательно учитываются способ прокладки, температура окружающей среды, количество работающих параллельных кабелей.
Какие муфты используются для соединения и оконцевания кабеля ПвЭБШв?
Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специальные соединительные и концевые муфты, рассчитанные на соответствующий класс напряжения. Это, как правило, муфты с холодной усадкой на основе силиконовой или EPDM резины, либо муфты с горячей усадкой. Они комплектуются проводящими и изолирующими слоями, экранирующими элементами и обеспечивают полную герметизацию и восстановление электрического поля. Для кабеля с броней муфты имеют элементы для заземления бронелент и экрана.
Нужно ли заземлять броню и экран кабеля ПвЭБШв?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Броня, металлическая оболочка и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения безопасности персонала (защита от поражения электрическим током при повреждении изоляции) и для нормальной работы релейной защиты. Заземление выполняется с помощью специальных контактных лепестков в муфтах или наконечниках.
Что означает маркировка «ПвЭБШвнг(А)-LS»?
Это модификация базового кабеля с улучшенными пожаробезопасными свойствами:
Такой кабель применяется на объектах с массовым пребыванием людей, в метро, аэропортах, торговых центрах, где критически важно замедлить распространение огня и обеспечить видимость при эвакуации.
Заключение
Кабель ПвЭБШв 4-х жильный представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, полной экранировки и бронезащиты, обеспечивает высокий уровень эксплуатационной надежности, долговечности и безопасности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также использование соответствующих кабельной арматуры являются залогом бесперебойной работы энергетической линии на протяжении всего срока службы, который превышает 30 лет. При проектировании новых объектов данный тип кабеля является одним из основных рекомендуемых вариантов для прокладки в земле и кабельных сооружениях.