Кабель ПвЭБШв 4х70

Кабель ПвЭБШв 4х70: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвЭБШв 4х70 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа СБ) и широко применяется в энергетике, промышленности и инфраструктурных проектах. Расшифровка маркировки: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Э – экран из медных проволок (экранированный), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, 4х70 – четыре жилы сечением 70 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвЭБШв 4х70

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокий уровень механической защиты, стойкости к внешним воздействиям и электробезопасности.

Токопроводящая жила: Жила сечением 70 мм² выполняется из медной проволоки. Как правило, для данного сечения жила имеет 2-й класс гибкости по ГОСТ 22483 (многопроволочная), что облегчает монтаж и укладку кабеля без излишних механических напряжений.
Фазная изоляция: Изоляция каждой жилы выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками. Он сохраняет свойства при длительной температуре нагрева жил до +90°C и в режиме перегрузки до +130°C. Сшитая структура полимера обеспечивает стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
Экран по жиле: Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде медной ленты или электропроводящего сшитого полиэтилена в сочетании с медными проволоками. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения, и является обязательным для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
Поясная изоляция: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы.
Общий экран (заземляющий): Поверх скрученных жил накладывается общий экран. В кабеле ПвЭБШв он выполнен в виде Э – медных проволок, уложенных поверх медкой ленты. Этот экран предназначен для пропускания токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. Он подлежит обязательному заземлению с двух сторон линии.
Разделительный слой: Представляет собой обмотку из полимерной пленки или крепированной бумаги, защищающей экран от контакта с броней.
Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент (Б), наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание), а также от грызунов.
Защитный шланг: Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (Шв), наложенная поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, влаге (допускается прокладка в земле с низкой и средней коррозионной активностью). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/между жилами).
Максимально допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
Допустимая температура жил в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год).
Температура жил при коротком замыкании: +250°C (длительность КЗ не более 5 секунд).
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C: не менее 100 МОм.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после прокладки: 30 кВ (в течение 10 мин).

Механические и геометрические параметры

Примерные данные для кабеля ПвЭБШв 4х70 могут незначительно отличаться у различных производителей.

Параметр	Значение
Строение жилы (класс гибкости)	Многопроволочная, класс 2
Примерный наружный диаметр кабеля	55-62 мм
Примерная масса 1 км кабеля	5500-6500 кг
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (около 900 мм)
Допустимое растягивающее усилие при прокладке	Определяется прочностью брони, требует индивидуального расчета

Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Токовая нагрузка зависит от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий.

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А
В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м, расстояние между кабелями в траншее 250 мм)	240-260
В воздухе (температура воздуха +25°C, кабель проложен открыто на перфорированном лотке)	260-280
В воздухе (температура воздуха +40°C, кабель проложен открыто на перфорированном лотке)	210-230

Примечание: Для точного определения токовой нагрузки в конкретном проекте необходимо выполнять расчет согласно ПУЭ гл. 1.3 и нормативным документам, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру, количество работающих кабелей в траншее, группировку и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвЭБШв 4х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные области применения:

Магистральные линии в сетях 6-10 кВ.
Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные и компрессорные станции).
Устройство вводов и ответвлений в распределительных сетях.
Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях.
Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии блуждающих токов высокой величины и в грунтах с низкой и средней коррозионной активностью.

Способы прокладки:

Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой, засыпки песком и грунтом. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки.
Прокладка в воздухе: По стенам зданий, конструкциям, эстакадам, тросам. Допускается при отсутствии риска механических повреждений, либо при условии дополнительной защиты. Броня обеспечивает защиту от растяжения.
Прокладка в кабельных сооружениях: В лотках, коробах, на полках кабельных этажей, тоннелей. Необходимо учитывать требования к группировке кабелей и противопожарным мероприятиям.

Запрещена прокладка в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, из-за ухудшения условий теплоотвода.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля ПвЭБШв 4х70:

Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен старению от перепадов температур, не течет, сохраняет свойства при температурах до +130°C.
Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции позволяет прокладывать кабель в условиях повышенной влажности и даже временно затопленных трассах.
Механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от внешних повреждений.
Удобство монтажа и ремонта: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, не требует специальной подготовки концов (за исключением монтажа концевых муфт), допускает большие перепады по высоте трассы.
Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с бумажными кабелями аналогичного напряжения и сечения.
Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ) на низкое напряжение.
Чувствительность к точечным механическим воздействиям на изоляцию (например, от когтей грызунов), что компенсируется наличием брони.
Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.
Ограничение по температуре монтажа: Прокладка при температуре ниже -15°C требует подогрева кабеля.

Требования к монтажу и эксплуатации

Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В).
При прокладке в траншее расстояние между несколькими кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм).
Кабель должен быть заземлен с двух сторон: броня и экран подлежат заземлению. Заземляющие проводники должны быть присоединены надежно и иметь антикоррозионное покрытие.
При переходе из земли в здание кабель должен быть проложен в трубах или блоках на длине не менее 1 метра.
Концевые заделки (муфты) должны соответствовать напряжению и типу кабеля, монтироваться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.
В процессе эксплуатации обязательны периодические осмотры трасс, измерение сопротивления изоляции и проверка нагрузки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ПвЭБШв от АПвЭБШв?

Буква «А» в начале маркировки (АПвЭБШв) указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Соответственно, ПвЭБШв имеет медные жилы. Медный кабель имеет меньшее удельное сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жилы, но большую стоимость и массу по сравнению с алюминиевым аналогом того же сечения.

Можно ли использовать кабель ПвЭБШв 4х70 для прокладки в воде?

Конструкция кабеля (броня из стальных лент, ПВХ шланг) обеспечивает стойкость к длительному воздействию влаги и возможность прокладки в грунтах с высокой влажностью, а также во временно затопляемых траншеях. Однако для постоянной прокладки в открытых водоемах (реках, морях) предназначены специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, ПвПШв). ПвЭБШв для таких целей не рекомендуется.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ПвЭБШв, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении всех условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по току КЗ, целостность оболочки).

Нужно ли заземлять экран и броню, и как это правильно сделать?

Да, и экран (медные проволоки и лента), и броня (стальные оцинкованные ленты) подлежат обязательному заземлению с обоих концов линии. Это требование электробезопасности (ПУЭ гл. 1.7, 2.3). Заземление выполняется путем присоединения этих элементов к заземляющему контуру через специальные контактные лепестки в муфтах или с помощью медных проводников, припаянных или обжатых на броне и экране. Цель: обеспечить безопасность при повреждении изоляции и снять наведенные потенциалы.

Какое испытательное напряжение следует прикладывать к кабелю 10 кВ после прокладки?

Согласно ПУЭ (гл. 1.8), кабели на напряжение 10 кВ после прокладки испытываются переменным напряжением 30 кВ промышленной частоты 50 Гц в течение 10 минут. Также допускается испытание выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут. Цель – выявить возможные повреждения изоляции, полученные при транспортировке и монтаже.

Что означает маркировка «4х70» и может ли быть другая конфигурация жил?

Маркировка «4х70» означает, что в кабеле четыре изолированные жилы, каждая номинальным сечением 70 мм². Три жилы являются фазными, одна – нулевой (рабочий ноль). Для сетей 6-10 кВ также выпускаются кабели с тремя жилами (3х70), где все жилы фазные, а нулевой проводник отсутствует (применяется в сетях с изолированной нейтралью). Существуют также исполнения с жилами разного сечения, например, 3х70+1х35, где четвертая жила (меньшего сечения) является нулевой.

Как определить необходимое сечение кабеля для конкретной нагрузки?

Выбор сечения жил силового кабеля 6-10 кВ является сложной инженерной задачей и выполняется на стадии проектирования. Он основывается на:

Расчете длительно допустимого тока нагрузки с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки.
Проверке по потере напряжения.
Проверке на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
Экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).

Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок из ПУЭ, но окончательное решение должно быть закреплено проектом.