Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ВБбШв 1 кВ 240 мм²: полный технический анализ

Кабель ВБбШв 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированной оболочкой из стальных оцинкованных лент. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – распределение электроэнергии в стационарных установках, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, а также в местах с повышенным риском механических повреждений и в условиях повышенной влажности. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, долговечность и устойчивость к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки ВБбШв 1 кВ 240 мм²

• В – Изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Важное уточнение: в современной трактовке и согласно ГОСТ 31996-2012, буква «В» в начале маркировки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена указывает на материал изоляции жил – вулканизированный (сшитый) полиэтилен. Это ключевое отличие от кабелей типа ВВГ, где «В» означает ПВХ-изоляцию.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – Без подушки (отсутствие дополнительной подушки под броней, так как функции подушки выполняет поясная изоляция).
• Шв – Защитный шланг (внешняя оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
• 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт (фактически 0,66/1 кВ).
• 240 мм² – Номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля ВБбШв 1 кВ 240 мм²

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

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Тип: Однопроволочная (монолитная) или многопроволочная. Для сечения 240 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и укладки.
• Сечение: 240 мм² – номинальная площадь поперечного сечения. Фактическое сечение соответствует ГОСТ и имеет минимальные допустимые отклонения.
• Количество жил: Кабель выпускается в основном в 1, 2, 3, 4 и 5-жильном исполнении. Наиболее распространены 3 и 4-жильные конструкции. Для сечения 240 мм² 4-я жила обычно имеет равное сечение (для 3+1) или уменьшенное (например, 120 мм² для схем 3+1 в кабелях на 0,66/1 кВ, что регламентируется стандартами).

2. Изоляция жилы

• Материал: Сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE). Получается путем вулканизации полиэтилена, в результате чего образуются поперечные связи между молекулами.
• Свойства: Высокая температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к коротким замыканиям (до +250°C), отличные диэлектрические и механические свойства, низкое влагопоглощение, стойкость к трекингу.
• Толщина: Нормируется ГОСТ 31996-2012 и зависит от номинального напряжения. Для 1 кВ толщина изоляции для жилы 240 мм² составляет не менее 1,4 мм.

3. Поясная изоляция

• Выполняется из ПВХ пластиката или специальных полимерных лент. Обмотка поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле, скрепляет жилы в единый сердечник, а также выполняет функцию внутренней защитной оболочки и подушки под броню.

4. Броня

• Конструкция: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные поверх поясной изоляции с перекрытием. Ленты наматываются в противоположных направлениях, что обеспечивает гибкость и устойчивость к скручивающим нагрузкам.
• Функция: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.

5. Наружная оболочка (шланг)

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
• Цвет: Как правило, черный. Возможны другие цвета (например, серый) по согласованию.
• Функция: Защита брони от коррозии, общая защита конструкции от влаги, агрессивных сред (кислот, щелочей, масел), ультрафиолета (при условии стабилизации состава). Обеспечивает нераспространение горения при одиночной прокладке.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики

В таблице приведены ключевые электрические параметры для 3-жильного кабеля ВБбШв 1 кВ 3х240.

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0,66/1	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Испытательное переменное напряжение, кВ	3,5	Продолжительность 10 мин.
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ, °C	+250	Продолжительность до 5 сек.
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	100	При температуре +20°C
Активное сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	0,0754	Для медной жилы 240 мм² (ГОСТ 22483)
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,08 — 0,1	Зависит от конструкции и расстояния между жилами

Механические и климатические характеристики

Параметр	Значение / Исполнение
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил)
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного прогрева)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Стойкость к возгоранию	Категория «нг(А)-LS» – не распространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением (при наличии соответствующего индекса в маркировке)
Допустимая температура прокладки в земле	Не ниже 0°C (рекомендовано)
Срок службы	Не менее 30 лет

Расчетные данные по токовой нагрузке и потерям

Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп) зависит от условий прокладки. Приведем данные для наиболее распространенных случаев для кабеля ВБбШв 1 кВ 3х240.

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Метод расчета / Примечания
В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт, глубине прокладки 0,7 м, одном кабеле в траншее	~ 440 – 465 А	По ПУЭ 7 изд., ГОСТ Р 52796, с учетом всех поправочных коэффициентов
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале, тоннеле), при температуре воздуха +25°C, одном кабеле	~ 390 – 410 А	Теплоотдача в воздухе хуже, чем в грунте, поэтому ток ниже
В воздухе, при групповой прокладке (несколько кабелей вплотную)	~ 350 – 370 А и менее	Требуется применение понижающих коэффициентов для количества рядом проложенных кабелей

Расчет потерь напряжения: Для оценки потерь напряжения (ΔU, %) используется формула: ΔU = √3 I L (R₀ cosφ + X₀ sinφ) / U_ном 100%, где I – ток нагрузки (А), L – длина линии (км), R₀ и X₀ – удельные активное и индуктивное сопротивления (Ом/км), cosφ – коэффициент мощности. Для кабеля 240 мм² при cosφ=0.95 и токе 400 А потери составят примерно 0.5% на 1 км длины.

Области применения и особенности монтажа

Кабель ВБбШв 1 кВ 240 мм² применяется для создания магистральных и распределительных линий электроснабжения промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры. Основные способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншее): Наиболее частый способ. Требует подготовки траншеи (глубина не менее 0,7 м для линий до 20 кВ), песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой при риске повреждений. Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В лотках, коробах, по эстакадам, в тоннелях и коллекторах. При групповой прокладке необходимо учитывать понижающие коэффициенты к токовой нагрузке.
• Прокладка в помещениях: Допускается, включая помещения с повышенной влажностью. Броня кабеля требует обязательного заземления на обоих концах.

Особенности монтажа: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Концы кабеля перед подключением должны быть защищены от влаги. Бронеленты при разделке кабеля заземляются с помощью медной оплетки или гибкого проводника. Для соединения и ответвления используются кабельные муфты (соединительные, ответвительные, концевые).

Сравнение с аналогами (ПвБШв, АВБбШв)

Тип кабеля	Материал жилы / изоляции	Ключевые отличия от ВБбШв	Сфера применения-аналог
ВБбШв	Медь / СПЭ	Базовый вариант. Оптимальное сочетание цены, надежности и характеристик.	Универсальное применение при наличии бюджета на медь.
ПвБШв	Медь / СПЭ	Буква «Пв» означает изоляцию из сшитого полиэтилена. Фактически, это полный аналог ВБбШв по современным стандартам. Разница лишь в историческом обозначении. Сейчас оба обозначения (В и Пв для СПЭ) могут встречаться.	Полностью идентична.
АВБбШв	Алюминий / СПЭ	Жила из алюминия. Дешевле, легче, но имеет большее удельное сопротивление, меньшую допустимую токовую нагрузку (~ на 21% для одного сечения), склонность к ползучести и окислению контактов. Сечение алюминиевой жилы для аналогичного тока требуется большее.	Бюджетные проекты, где масса и габариты критичны, а требования по току ниже.
ПвБбШп	Медь / СПЭ	Вместо ПВХ-шланга («Шв») используется полиэтиленовая оболочка («Шп»). Обладает повышенной стойкостью к влаге и агрессивным средам, часто используется для прокладки в воде или сильно агрессивных грунтах.	Агрессивные среды, прокладка в воде.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ВБбШв и ВВГ?

ВБбШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (допустимая температура +90°C) и броню из стальных лент. ВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ (допустимая температура +70°C) и не имеет брони. ВБбШв значительно более надежен для прокладки в земле и в условиях механических воздействий.

2. Можно ли прокладывать кабель ВБбШв 1 кВ 240 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, это основной способ прокладки данного кабеля. Его конструкция (броня, защитный шланг) специально предназначена для прямой укладки в траншею. Однако в каменистых грунтах или при высоком риске повреждений рекомендуется дополнительная защита кирпичом или асбоцементными плитами.

3. Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы заземления (PE) в 4-жильном кабеле?

Для кабелей на напряжение 0,66/1 кВ с основными жилами сечением 240 мм², согласно ГОСТ 31996-2012, сечение нулевой (N) и защитной (PE) жил может быть равным (240 мм²) или уменьшенным. Чаще всего применяется схема 3х240+1х120, где четвертая жила (N или PE) имеет сечение 120 мм², что достаточно для токов нулевой последовательности и токов короткого замыкания. Выбор должен быть основан на расчете возможных несимметричных нагрузок и токов КЗ в проекте.

4. Требуется ли дополнительное заземление брони кабеля?

Да, бронеленты кабеля ВБбШв подлежат обязательному заземлению с двух сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление выполняется для безопасности – снятия напряжения с брони при повреждении основной изоляции и для защиты от электрокоррозии.

5. Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40 лет и зависит от условий: корректности выбора сечения (недогрузки/перегрузки), качества монтажа (особенно концевых заделок и муфт), агрессивности среды, механических воздействий и соблюдения температурных режимов.

6. Что означает маркировка «нг(А)-LS» на кабеле ВБбШв?

Эта маркировка указывает на специальное исполнение оболочки:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность, проверяется при горении с удельным тепловым потоком не менее 70 кВт/м²).
• LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.

Такое исполнение обязательно для прокладки в общественных зданиях, метро, тоннелях и других объектах с массовым пребыванием людей.

7. Как рассчитать массу и наружный диаметр кабеля для логистики?

Для кабеля ВБбШв 1 кВ 3х240 примерные значения:

• Наружный диаметр: ~ 53-58 мм (зависит от производителя и конструкции).
• Масса 1 км: ~ 11000-12500 кг (11-12.5 тонн).

Точные данные необходимо запрашивать в паспорте или каталоге производителя для конкретной марки.

8. Можно ли использовать кабель ВБбШв для прокладки по фасаду здания?

Да, можно. Его ПВХ-оболочка, как правило, устойчива к ультрафиолету. Однако для длительной эксплуатации под прямыми солнечными лучами рекомендуется прокладка в гофротрубе, коробе или использование кабеля с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (типа ПвБШп).