Кабель ПвЭБШв 4х6

Кабель ПвЭБШв 4х6: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ПвЭБШв 4х6 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6, 10 или 20 кВ, с четырьмя медными жилами сечением 6 мм² каждая, в броне из стальных оцинкованных лент и защитном шланге из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц до 20 кВ включительно. Его ключевые преимущества — высокая надежность, стойкость к механическим повреждениям и возможность прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций.

Расшифровка маркировки ПвЭБШв 4х6

• П — изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked polyethylene, XLPE).
• в — оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Э — экранированный. Каждая токопроводящая жила имеет экран из полупроводящего сшитого полиэтилена и медные проволоки.
• Б — бронированный. Броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв — защитный шланг (внешняя оболочка) из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
• 4х6 — четыре токопроводящие жилы, номинальное сечение каждой — 6 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля ПвЭБШв 4х6

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

• Материал: медь (Cu), соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Количество и сечение: 4 жилы, 6 мм².
• Форма: круглая, секторная или сегментная для компактности. В кабеле 4х6 чаще применяются секторные жилы.
• Назначение: три жилы являются фазными, четвертая — нулевой (нейтральной) рабочей жилой.

2. Экранирование жилы

• Внутренний (полупроводящий) экран: Напыляется или накладывается в виде ленты непосредственно на изоляцию жилы. Выравнивает электрическое поле и предотвращает микроскопические полости между жилой и изоляцией.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ — 3,0 мм).
• Внешний (полупроводящий) экран: Наносится поверх изоляции. Также служит для выравнивания электрического поля.
• Экран из медных проволок: Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных проволок сечением не менее 4 мм² (для данного сечения кабеля) или медной ленты. Обеспечивает путь для токов утечки и токов короткого замыкания.

3. Поясная изоляция и заполнение

• Скрученные экранированные жилы обматываются поясной изоляцией из ПЭТ-ленты или аналогичного материала.
• Пространство между жилами заполняется жгутом из невулканизированной резиновой смеси или ПВХ-пластиката для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

4. Броня и внешняя оболочка

• Подложка под броню: Битумная лента или ПЭТ-лента для защиты внутренних слоев от коррозии и повреждения стальными лентами.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Первая лента наматывается по спирали, вторая — с перекрытием витков первой. Обеспечивает защиту от механических повреждений (давление грунта, случайные удары лопатой, грызуны).
• Защитный шланг (внешняя оболочка): Выпрессованный слой ПВХ-пластиката поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли, обладает стойкостью к влаге, маслам, агрессивным почвам и УФ-излучению (при прокладке на открытом воздухе).

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ПвЭБШв 4х6

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ
Количество и сечение жил	4 x 6 мм²
Материал жилы	Медь, многопроволочная (как правило)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек.)
Минимальная температура монтажа без прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км (при +20°C)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки	Для кабеля на 10 кВ: 2.5U0 + 2 кВ = 25 кВ, продолжительность 5 мин.
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвЭБШв 4х6 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) в городских и промышленных сетях.
• Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, главных понизительных подстанций (ГПП), внутриплощадочные сети.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, порты.
• Сельское хозяйство: Питание крупных сельскохозяйственных комплексов.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Основной способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Благодаря броне и влагостойкой оболочке не требует дополнительных защитных труб или каналов. Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при наличии опасности механических повреждений или в условиях высокой плотности кабельных трасс.
• На эстакадах, в галереях: Возможна открытая прокладка, так как ПВХ-шланг обладает стойкостью к ультрафиолету.
• В помещениях, подвалах: Может применяться в условиях повышенной влажности.

Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) на напряжение выше 1 кВ без специальных расчетов и креплений.

Расчетные электрические параметры

Таблица 2. Электрические параметры для кабеля ПвЭБШв 4х6 (на примере U=10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	3.11 Ом/км	Для многопроволочной жилы
Активное сопротивление при +90°C, R90	~3.96 Ом/км	С учетом температурного коэффициента
Индуктивное сопротивление, X0	~0.11-0.13 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил
Емкостной ток, Ic	~0.5-0.7 А/км	Важно для расчета компенсации в сетях с изолированной нейтралью
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~50-55 А	Зависит от способа прокладки (в земле/воздухе), температуры грунта, числа рядом проложенных кабелей
Ток однофазного КЗ (замыкание на броню/экран)	Определяется расчетом для конкретной сети	Броня и экраны должны быть заземлены с двух сторон

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, АВБбШв)

Преимущества ПвЭБШв:

• Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у кабеля с бумажной изоляцией (АВБбШв) или ПВХ-изоляцией. Это позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Меньший вес и наружный диаметр: Изоляция из СПЭ тоньше и легче бумажно-масляной.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: Нет риска стекания пропиточного состава, как в кабелях с бумажной изоляцией.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полная герметичность конструкции.
• Простота монтажа и соединения: Не требует специальной заделки концов для предотвращения увлажнения изоляции.
• Большая длина строительных отрезков: Может поставляться бухтами большой длины, что уменьшает количество муфт на линии.

Недостатки / Особенности:

• Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Требует аккуратного обращения.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
• Требует квалифицированного монтажа концевых заделок и соединительных муфт: Некачественный монтаж экрана ведет к локальным перенапряжениям.

Монтаж, заземление и требования ПУЭ

При монтаже кабеля ПвЭБШв 4х6 необходимо соблюдать требования главы 2.3 ПУЭ 7-го издания «Кабельные линии напряжением до 220 кВ».

• Заземление: Медные экраны (проволоки) и броня из стальных лент должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала, отвода токов утечки и обеспечения срабатывания защит при однофазных замыканиях. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ (обычно не менее 16 мм² по меди).
• Соединение и ответвление: Выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт (СТП, КНТп) на соответствующее напряжение. Изоляция в муфте восстанавливается термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми материалами.
• Прокладка в земле: Обязательна сигнальная лента или кирпичная защита поверх кабеля. При пересечении с коммуникациями и вводах в здания кабель прокладывается в трубах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ПвЭБШв и ПвБШв?

Буква «Э» в маркировке указывает на наличие экрана на каждой жиле. ПвБШв — это кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, но без индивидуальных экранов на жилах (может быть общий экран). Кабель ПвЭБШв является экранированным, что обязательно для сетей напряжением 6 кВ и выше согласно ПУЭ, так как экран выравнивает электрическое поле и обеспечивает безопасность. Кабель без индивидуальных экранов (ПвБШв) на такие напряжения не производится.

2. Можно ли использовать кабель ПвЭБШв 4х6 для прокладки в воде?

Нет, несмотря на герметичную конструкцию и броню, данный кабель не предназначен для постоянной прокладки под водой или в условиях постоянного затопления. Для таких целей применяются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, ПвПуг).

3. Как определить необходимое сечение жил, достаточно ли 6 мм²?

Сечение 6 мм² для кабеля на напряжение 6-20 кВ выбирается не по допустимому току нагрузки (который относительно невелик, ~50 А), а исходя из требований к механической прочности жилы, стойкости к токам короткого замыкания и обеспечения необходимой емкости линии. Для силовых распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ сечение 6-10 мм² является типовым для отходящих линий к трансформаторным подстанциям малой и средней мощности. Окончательный выбор сечения производится расчетом по экономической плотности тока, допустимым потерям напряжения и термической стойкости при КЗ согласно ПУЭ и РД 153-34.0-20.527-98.

4. Нужно ли использовать трубы при прокладке ПвЭБШв 4х6 в земле?

Броня из стальных лент позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных труб по всей длине. Однако использование труб (обычно ПНД, асбоцементных) обязательно в местах повышенного риска механических повреждений: при пересечениях с дорогами, другими кабелями, коммуникациями, в местах ввода в здания, на участках с каменистым грунтом. На прямых участках траншеи прокладка осуществляется без труб.

5. Как маркируются жилы кабеля ПвЭБШв 4х6?

Жилы имеют стандартную цифровую маркировку: 1, 2, 3, 4. Допускается цветовая маркировка в соответствии с ГОСТ 31996-2012: для четырехжильных кабелей — три жилы с цветовой меткой (например, белая, черная, красная), а нулевая жила — синего цвета. Однако для кабелей на напряжение выше 1 кВ чаще применяется именно цифровая маркировка на изоляции или на концевых заделках.

6. Что означает «сшитый» полиэтилен и чем он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) получают из термопластичного полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) путем «сшивки» его молекул в трехмерную сетку с помощью химических или радиационных методов. Это резко повышает его термостойкость: если обычный ПЭВП начинает размягчаться при +70…+80°C, то XLPE сохраняет форму и электроизоляционные свойства до +90°C длительно и до +250°C кратковременно. Также повышается стойкость к растрескиванию и механическая прочность.

7. Какой документ подтверждает качество кабеля?

Основным документом является сертификат соответствия требованиям ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ». Также производитель предоставляет паспорт качества на конкретную партию, в котором указаны результаты заводских испытаний (измерение сопротивления жил и изоляции, испытание повышенным напряжением, проверка целостности экранов).