Кабель ВБбШв 4х240: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВБбШв 4х240 представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами, бумажной пропитанной изоляцией, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ, 1 кВ и 3 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: В – изоляция жил бумажная пропитанная; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (бронеленты наложены непосредственно на поясную изоляцию); Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката выпрессованный; 4х240 – четыре токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.
Конструкция кабеля ВБбШв 4х240
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, устойчивость к внешним воздействиям и долговечность.
- Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной формы (для компактности). Сечение 240 мм² соответствует классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ. Использование меди обеспечивает низкое электрическое сопротивление, высокую проводимость и стойкость к окислению в сравнении с алюминием.
- Фазная изоляция: Изготавливается из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть правильной или концентрической) также из бумажных лент. Выравнивает электрическое поле и является дополнительным барьером.
- Броневой покров: Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первая лента накладывается по спирали, вторая – с перекрытием витков первой. Броня защищает кабель от механических повреждений (натяжение, удары, давление грунта), от грызунов и обеспечивает стойкость к растягивающим нагрузкам.
- Защитный шланг (наружная оболочка): Выполнен из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, наложенного поверх брони методом экструзии. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и других металлических конструкций, обладает стойкостью к влаге, маслам, кислотам и щелочам.
- Номинальное напряжение: 0.66, 1, 3 кВ.
- Максимально допустимая длительная температура жилы: +80°C.
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
- Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C: не менее 100 МОм.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц в течение 10 мин: 3.5 кВ (для кабеля на 1 кВ).
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
- Прокладка без предварительного подогрева: возможна при температуре не ниже -0°C.
- Срок службы: не менее 30 лет.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики кабеля регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией» и техническими условиями производителей.
Электрические параметры (для напряжения 1 кВ)
Механические и эксплуатационные параметры
Таблица 1. Расчетные электрические параметры кабеля ВБбШв 4х240 (медь, 1 кВ)
| Параметр | Ед. изм. | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | Ом/км | 0.0754 | По ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление | Ом/км | ~0.08 — 0.09 | Зависит от взаимного расположения жил |
| Емкостное сопротивление | мкФ/км | ~0.3 — 0.4 | |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | А | ~440 — 470 | При прокладке в земле (1 кабель в траншее, tгрунта=+15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | А | ~360 — 390 | При прокладке в воздухе (tвозд=+25°C) |
| Масса 1 км кабеля | кг/км | ~11000 — 13000 | Зависит от производителя и формы жил |
| Наружный диаметр | мм | ~65 — 75 |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ВБбШв 4х240 применяется для питания мощных промышленных потребителей, распределительных устройств, насосных станций, в качестве вводов и выводов на подстанциях, а также для магистральных линий в сетях 0.66-3 кВ. Благодаря броне и влагостойкой оболочке, он предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по мостам и эстакадам, а также в помещениях с повышенной влажностью и коррозионной активностью среды.
Особенности прокладки в земле: Необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина заложения – 0.7-1.0 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен трубами или блоками. Засыпка производится мягким грунтом без камней и строительного мусора с последующей укладкой сигнальной ленты.
Особенности прокладки в воздухе: Крепление должно осуществляться с учетом большой массы кабеля. Необходимо исключить механические напряжения и обеспечить соблюдение радиуса изгиба. При прокладке на солнце рекомендуется использование кабелей с защитным шлангом, стойким к ультрафиолету (в маркировке может быть указано УФ), или применение дополнительных кожухов.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель ВБбШв является классическим решением для сетей среднего напряжения. В сравнении с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвБШв) он имеет более высокую термостойкость и традиционно более низкую стоимость, но требует соблюдения правил прокладки по уровню разности и ограничений по трассе. В сравнении с алюминиевыми кабелями (АВБбШв) медный ВБбШв при одинаковом сечении имеет меньший допустимый ток из-за большей массы и диаметра, но обеспечивает более высокую надежность контактных соединений и долговечность.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ВБбШв 4х240 требует применения специального оборудования из-за его значительной массы и жесткости. Для разделки конца кабеля необходимо послойно снять оболочку, броню, поясную изоляцию, аккуратно отвести жилы. Важнейшим этапом является герметизация конца кабеля для предотвращения подсоса влаги и стекания пропиточного состава. Для этого используются кабельные муфты (концевые и соединительные), которые обеспечивают не только электрическое соединение, но и восстановление защитных и изоляционных свойств на всей длине линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ВБбШв от ВБШв?
Буква «б» в маркировке ВБбШв означает, что бронеленты наложены непосредственно на поясную изоляцию без подушки (слой битума, пластмассовых лент или крепи). В кабеле ВБШв под броней присутствует подушка. Конструкция ВБбШв является более простой и применяется, когда это допустимо по условиям механических воздействий.
Можно ли прокладывать ВБбШв 4х240 в воде?
Нет. Несмотря на наличие брони и герметичной ПВХ-оболочки, кабель ВБбШв не предназначен для длительной прокладки непосредственно в воде. Для подводных трасс необходимо использовать специальные кабели с усиленной гидроизоляцией (например, с алюминиевой или свинцовой оболочкой).
Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей (коэффициент снижения), а также по условиям термической стойкости при коротком замыкании и потере напряжения. Для тока нагрузки ~400-450А при прокладке в земле сечение 4х240 мм² является оптимальным.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?
Да. При прокладке в грунтах с повышенной химической активностью (солончаки, болота, насыпные грунты с шлаком) рекомендуется использовать кабель с усиленным защитным шлангом (обозначение «2ш» или «Швнг») или применять дополнительную защиту в виде полиэтиленовых или керамических труб.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?
При монтаже концевых муфт на кабель с бумажной пропитанной изоляцией критически важна герметизация среза для предотвращения миграции пропиточного состава и увлажнения изоляции. Используются специальные герметизирующие составы и термоусаживаемые элементы. Монтаж должен проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением инструкций производителя муфт.
Что означает «нестекающий пропиточный состав» в современном исполнении кабеля?
Это означает, что пропиточный состав (чаще всего на основе полиизобутилена или других загущенных материалов) обладает тиксотропными свойствами и не стекает с жил при нагреве кабеля в процессе работы или при прокладке на вертикальных и наклонных участках. Это современная модификация, пришедшая на смену классическим вязким маслоканифольным составам.
Заключение
Кабель ВБбШв 4х240 остается востребованным и надежным решением для построения магистральных и распределительных сетей напряжением до 3 кВ в условиях, требующих высокой механической защиты и устойчивости к внешним воздействиям. Его выбор обосновывается расчетами токов нагрузки, условиями прокладки и экономической целесообразностью. Правильный монтаж, квалифицированное соединение и герметизация являются залогом многолетней безаварийной эксплуатации данной кабельной линии.