Кабель ПвПбШв: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ПвПбШв представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с медными жилами и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001: П – изоляция из термопластичного полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пб – броня из стальных лент с антикоррозийным покрытием, Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ПвПбШв
Конструкция кабеля ПвПбШв является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
1. Токопроводящая жила
Жилы кабеля изготавливаются из медной проволоки по ГОСТ 22483. В кабелях сечением до 16 мм² включительно жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений 25 мм² и выше жилы, как правило, многопроволочные (класс 2 или выше), что обеспечивает необходимую гибкость. В четырехжильном исполнении жилы имеют стандартную цветовую маркировку: синий для нулевой жилы (N), желто-зеленый для заземляющей (PE), либо все жилы в цветной изоляции с цифровой маркировкой. Сечение жил соответствует стандартному ряду: 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм².
2. Изоляция
Изоляция жил выполняется из термопластичного полиэтилена (ПЭ). В отличие от сшитого полиэтилена (обозначается Пв), используемого в кабелях на более высокое напряжение, в марке ПвПбШв применяется именно термопластичный ПЭ. Это определяет максимально допустимую длительную температуру жилы +70°C. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
3. Скрутка и поясная изоляция
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В четырехжильных кабелях сечением до 16 мм² включительно все жилы имеют равное сечение. В кабелях сечением 25 мм² и выше четвертая жила (нулевая или заземляющая) может быть выполнена уменьшенного сечения (так называемое исполнение «3+1»). Между скрученными жилами и поясной изоляцией могут находиться заполнители из ПВХ-пластиката или нетканых материалов, что придает кабелю круглую форму и стабильность конструкции.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, также из ПВХ-пластиката. Она служит дополнительным изоляционным барьером и защищает жилы от контакта с броней.
5. Броня
Броневой покров типа Пб выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент регламентирована в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основная функция брони – защита кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание, грызуны).
6. Защитный шланг
Поверх брони экструдируется защитный шланг из ПВХ-пластиката (Шв). Он предохраняет стальные ленты брони от коррозии и обеспечивает дополнительную защиту от влаги и агрессивных сред. Цвет наружной оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная длительная рабочая t° жилы, °C | +70 | В нормальном режиме |
| Допустимая t° жилы при КЗ, °C | +160 | Продолжительность не более 4 сек. |
| Минимальная t° монтажа без предварительного подогрева, °C | -15 | При отсутствии механических воздействий |
| Строительная длина, м | Не менее 100 | Для сечений до 70 мм²; для больших – не менее 50 м |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Условия прокладки и эксплуатации
- Климатическое исполнение: УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Кабель предназначен для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах.
- Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам, а также внутри помещений. Запрещена прокладка в блоках.
- Радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля при прокладке. При монтаже с применением муфт – не менее 7.5 диаметров для многопроволочных жил.
- Условия по пожароопасности: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» не является обязательным для данной конструкции, но может быть опцией).
- ПвПбШв vs ВБШв: Основное отличие – материал изоляции. У ВБШв изоляция жил из ПВХ, что ограничивает его применение при низких температурах (хрупкость) и дает меньший допустимый нагрев жилы (+70°C против +70°C – здесь равны, но ПЭ имеет лучшие диэлектрические характеристики). Кабель ПвПбШв более стоек к влаге и обладает меньшими потерями в изоляции.
- ПвПбШв vs АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет алюминиевые токопроводящие жилы, что делает его дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности и менее надежно в контактных соединениях. Медный ПвПбШв имеет больший срок службы и лучшую проводимость.
- ПвПбШв vs ПвБбШв: В маркировке «Пб» и «Бб» обозначают тип брони. «Пб» – броня из стальных лент с подушкой под броней (в нашем случае это поясная изоляция). «Бб» – броня из стальных лент без подушки, но с защитным шлангом. Конструктивно очень близки, часто эти обозначения используются как синонимы, но строго по ГОСТ разница в наличии подушки.
Область применения и выбор сечения
Кабель ПвПбШв 4-х жильный широко используется для электроснабжения промышленных предприятий, гражданских объектов, насосных станций, оборудования наружной установки. Его ключевое преимущество – наличие брони, что делает его основным выбором для прокладки в земле (траншейным способом) без дополнительных защитных труб. Также он применяется в местах с риском механических повреждений.
Выбор сечения жил осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды, а также проверки на потерю напряжения. Ниже приведена справочная таблица допустимых токовых нагрузок для кабеля ПвПбШв при прокладке в земле (траншее) и в воздухе.
Таблица допустимых токовых нагрузок (Iдоп) для кабеля ПвПбШв 1 кВ
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток при прокладке в земле, А | Допустимый ток при прокладке в воздухе, А | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|---|
| 4×4 | 38 | 31 | ~550 |
| 4×6 | 49 | 39 | ~650 |
| 4×10 | 68 | 55 | ~900 |
| 4×16 | 90 | 75 | ~1200 |
| 4×25 | 125 | 100 | ~1700 |
| 4×35 | 150 | 125 | ~2200 |
| 4×50 | 180 | 155 | ~2900 |
| 4×70 | 225 | 195 | ~3800 |
| 4×95 | 275 | 240 | ~5000 |
| 4×120 | 320 | 280 | ~6100 |
Примечание: Значения Iдоп приведены для условий: температура земли +15°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт. При других условиях вводятся поправочные коэффициенты.
Отличия от кабелей схожих марок
Особенности монтажа и эксплуатации
При прокладке кабеля ПвПбШв в земле необходимо выполнить следующие условия: глубина траншеи не менее 0.7 м (0.5 м при вводе в здание), подсыпка и засыпка песком или мягким грунтом без камней, укладка сигнальной ленты. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками. При прокладке по конструкциям необходимо надежное крепление с учетом его значительного веса.
Важнейший этап – заземление брони. Стальные ленты брони на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения электробезопасности и выполнения функций экрана. При монтаже соединений и концевых муфт необходимо обеспечить герметизацию вводов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем разница между ПвПбШв и ПвБбШв?
Согласно актуальным стандартам, разница несущественна. Исторически «Пб» подразумевало наличие подушки (поясной изоляции) под броней, а «Бб» – бронирование непосредственно поверх поясной изоляции. В современных кабелях, соответствующих ТУ, конструкция идентична: поясная изоляция присутствует всегда. Оба обозначения описывают броню из стальных оцинкованных лент с ПВХ-шлангом поверх.
Можно ли прокладывать ПвПбШв в воде?
Нет, кабель не предназначен для длительной прокладки непосредственно в воде (реки, озера). Хотя защитный шланг и изоляция обладают влагостойкостью, длительное прямое воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги. Для таких условий существуют специальные кабели с гидрофобными заполнителями и свинцовой оболочкой.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня кабеля ПвПбШв является достаточной защитой от механических повреждений при правильной подготовке траншеи (удаление камней, подсыпка песком). Однако в местах с повышенным внешним воздействием (переходы через дороги, места с риском раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных труб.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в кабеле 3+1?
В кабелях большого сечения (обычно от 25 мм² и выше) четвертая жила может быть уменьшенного сечения. Ее выбор регламентирован проектом в зависимости от ожидаемой нагрузки на нейтраль. Стандартные соотношения: 3×120+1×70, 3×150+1×70, 3×185+1×95 и т.д. Для симметричных нагрузок (например, питание трехфазных двигателей) можно использовать кабель с четырьмя жилами равного сечения.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальная нагрузка, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие повреждений брони и оболочки, неагрессивная среда.
Нужно ли заземлять броню с двух сторон?
Да, бронепокров должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и для правильной работы устройств защиты при повреждении основной изоляции. Заземление выполняется путем соединения брони с контуром заземления через специальные наконечники или элементы кабельной арматуры.
Заключение
Кабель ПвПбШв 4-х жильный является надежным и универсальным решением для организации силовых сетей напряжением до 1 кВ в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, сочетающая медные жилы, полиэтиленовую изоляцию, стальную ленточную броню и ПВХ-шланг, обеспечивает долговечность, стойкость к внешним воздействиям и соответствие строгим требованиям современных электросетей. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также регулярный контроль состояния позволяют эксплуатировать данную кабельную продукцию в течение всего заявленного срока службы и более.