Кабель ВБбШвз 4х50: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ВБбШвз 4х50 представляет собой силовой кабель с медными жилами, бронированный стальными лентами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, с заполнением пространства между жилами. 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. Расшифровка маркировки ВБбШвз 4х50 производится следующим образом:
- В – Изоляция жил из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – Без подушки (защитного покрова) под броней. В данной конструкции броневые ленты накладываются непосредственно поверх скрученных жил с заполнением.
- Шв – Защитный шланг (оболочка) из ПВХ пластиката.
- з – С заполнением пространства между жилами ПВХ-компаундом или жгутами из невулканизированной резиновой ленты.
- 4х50 – Чрезвычайно важный параметр, указывающий на количество и сечение токопроводящих жил. В данном случае кабель имеет четыре токопроводящие жилы, каждая номинальным сечением 50 мм².
- Номинальное напряжение U0/U: 0.66/1 кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 10 минут для кабелей на напряжение 1 кВ.
- Допустимая длительная температура нагрева жил: +70°C в нормальном режиме эксплуатации.
- Максимальная допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании: +160°C (продолжительность КЗ не более 4 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Строительная длина: Не менее 150 метров для сечений от 16 до 70 мм². Фактическая длина по согласованию с заказчиком.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной и наиболее частый способ применения. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой и засыпается грунтом. Броня обеспечивает защиту от давления грунта, раскопок и грызунов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Допускается прокладка в воздухе внутри и снаружи помещений, если отсутствует риск значительных механических воздействий на оболочку. При открытой прокладке на солнце рекомендуется учитывать коэффициент снижения нагрузки из-за нагрева солнечными лучами.
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и коррозионной активностью: ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к влаге и ряду химических веществ.
- Не рекомендуется для прокладки по ненадежным, подвижным конструкциям, в блоках, а также в условиях, где на кабель могут действовать значительные растягивающие усилия.
- Радиус изгиба: При монтаже минимально допустимый радиус изгиба составляет 10 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил. Для кабеля 4х50 это, как правило, 700-900 мм.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – кабельные наконечники (опрессовка или пайка) и концевые муфты. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обеих сторон. Для этого на бронепокрове устанавливается бандаж и присоединяется заземляющий проводник.
- Подогрев при низких температурах: При температуре ниже -15°C прокладка без предварительного подогрева запрещена, так как ПВХ материалы теряют эластичность и могут растрескаться.
- ВБбШвз vs ВБбШв: Наличие индекса «з» (заполнение) принципиально. Кабель с заполнением более устойчив к проникновению влаги по продольным полостям, имеет более стабильную круглую форму, что облегчает проход через сальники и уплотнители.
- ВБбШвз vs АВБбШв: Материал жилы. АВБбШв имеет алюминиевые жилы, что делает его легче и дешевле, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки и менее надежно в контактных соединениях.
- ВБбШвз vs ПвБбШв: Материал изоляции жил. У ПвБбШв изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), что позволяет увеличить длительно допустимую температуру жилы до +90°C и температуру при КЗ до +250°C, но кабель более чувствителен к внешним повреждениям и требует аккуратного монтажа.
Конструкция кабеля ВБбШвз 4х50
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и надежную изоляцию. Рассмотрим каждый элемент подробно.
1. Токопроводящая жила
Жилы кабеля изготавливаются из медной проволоки (материал – медь марки М1 по ГОСТ 859-2001). Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. ВБбШвз 4х50, как правило, выполняется с многопроволочными жилами класса 2 по ГОСТ 22483-2012, что обеспечивает кабелю повышенную гибкость по сравнению с монолитными жилами и удобство при монтаже, особенно в условиях сложной трассы. Номинальное сечение 50 мм² является ключевым параметром для расчета допустимой токовой нагрузки.
2. Изоляция жил
Каждая токопроводящая жила изолирована индивидуальным слоем ПВХ пластиката. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам для идентификации: жилы имеют расцветку – желто-зеленая (заземляющая PE), синяя (нейтраль N) и две жилы основного цвета (например, коричневый и черный) для фаз L1 и L2. Для кабеля 4х50 это актуально при заказе исполнения с нулевой и заземляющей жилой. Изоляция обеспечивает необходимый уровень электрической прочности и сопротивление растеканию тока между жилами.
3. Скрутка изолированных жил и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Буква «з» в маркировке указывает на обязательное заполнение промежутков между жилами в сердечнике. Заполнение выполняется ПВХ-компаундом или жгутами из невулканизированной резины. Эта операция исключает возможность смещения жил, придает кабелю круглую форму, повышает механическую стабильность конструкции и дополнительно герметизирует внутреннее пространство.
4. Броневой покров
Броня кабеля типа «Б» состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Особенность индекса «б» (без подушки) означает, что броневые ленты накладываются непосредственно на скрученный и заполненный сердечник. Это упрощает конструкцию, но предъявляет высокие требования к качеству заполнения и изоляции жил, чтобы острые кромки лент не повредили их. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), от грызунов и других внешних воздействий.
5. Наружная оболочка
Поверх брони накладывается защитный шланг из ПВХ пластиката (индекс «Шв»). Эта оболочка предохраняет стальные ленты брони от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и защищает кабель от воздействия агрессивных сред (влаги, масел, кислот, щелочей) в умеренных концентрациях. Оболочка, как правило, имеет темный цвет (черный) для лучшей устойчивости к ультрафиолетовому излучению.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Таблица 1. Электрическое сопротивление жил и масса кабеля ВБбШвз 4х50
Параметры приведены для кабеля с медными жилами при температуре +20°C.
| Количество и сечение жил, мм² | Сопротивление 1 км жилы при +20°C, Ом, не более | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 4х50 | 0.387 (для многопроволочной) | 3200 — 3600 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ВБбШвз 4х50
Значения приведены для прокладки в земле (траншее) и в воздухе при температуре окружающей среды +25°C и температуре жилы +70°C. Важно: данные носят справочный характер, окончательный расчет должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом поправочных коэффициентов на количество кабелей в траншее, температуру грунта и т.д.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А | Примечание |
|---|---|---|
| Проложенный в земле (в траншее) | 165 — 175 | Глубина прокладки 0.7-0.8 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, один кабель в траншее. |
| Проложенный в воздухе (на лотках, по конструкциям) | 155 — 165 | Температура воздуха +25°C, естественная вентиляция. |
Область применения и способы прокладки
Кабель ВБбШвз 4х50 благодаря своей бронированной конструкции предназначен для эксплуатации в условиях, где высока вероятность механических повреждений. Он применяется для питания стационарных потребителей в сетях с изолированной или глухозаземленной нейтралью.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля ВБбШвз 4х50 требует соблюдения ряда правил:
Отличия от кабелей схожих марок
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое назначение у четвертой жилы в кабеле ВБбШвз 4х50?
В стандартном исполнении кабель 4х50 содержит три фазные жилы и одну нулевую (рабочую нейтраль) жилу равного сечения. По запросу заказчика может быть изготовлен кабель с жилами: три фазные и одна жила заземления (PE) или комбинация 3Ф+N+PE с жилами разного сечения (например, 3х50+1х25 для N и отдельная жила для PE). Необходимо внимательно изучать маркировку на барабане и в документации.
2. Можно ли использовать ВБбШвз 4х50 для прокладки в воде или в агрессивных грунтах?
Нет, напрямую для прокладки в воде данный кабель не предназначен. ПВХ оболочка и заполнение обеспечивают стойкость к влаге, но не гарантируют полную герметичность под давлением воды. Для агрессивных грунтов (с высокой коррозионной активностью) рекомендуется дополнительная защита в виде прокладки в полиэтиленовых или асбоцементных трубах.
3. Как правильно выбрать сечение 50 мм²? На какой ток он рассчитан?
Выбор сечения 50 мм² производится на основе расчета ожидаемой длительной токовой нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды (температуры, количества кабелей в пучке). Ориентировочные значения – 165-175А для прокладки в земле и 155-165А для прокладки в воздухе (см. Таблицу 2). Окончательный расчет должен проводиться по методике, изложенной в главе 1.3 ПУЭ 7-го издания.
4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня кабеля ВБбШвз уже является основной защитой. Однако для дополнительной защиты от механических повреждений при раскопках рекомендуется укладка поверх кабеля на глубине 0.3-0.5 м от поверхности земли сигнальной ленты или защитной плиты. При пересечении с дорогами или в местах с высокой нагрузкой кабель прокладывается в трубах или блоках.
5. Как заземлить броню кабеля ВБбШвз?
Бронепокров (стальные ленты) должен быть заземлен с обеих сторон линии для безопасности и устранения наведенных потенциалов. Для этого при монтаже концевой или соединительной муфты на броню устанавливается медная оплетка (бандаж), к которой пайкой или болтовым соединением крепится медный заземляющий проводник. Этот проводник подключается к контуру заземления.
6. В чем главное преимущество ВБбШвз перед ВБбШв?
Ключевое преимущество – наличие заполнения («з»). Это предотвращает проникновение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки, повышает пожарную безопасность (затрудняет распространение пламени), улучшает механическую стабильность и герметичность конструкции, что особенно важно для прокладки в грунтах с высокой влажностью.
Заключение
Кабель ВБбШвз 4х50 является надежным и универсальным решением для организации силовых вводов и распределительных сетей напряжением до 1000 В в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, сочетающая медные жилы сечением 50 мм², заполнение, стальную броню и ПВХ оболочку, обеспечивает длительный срок службы, устойчивость к внешним воздействиям и соответствие строгим требованиям нормативных документов (ГОСТ 31996-2012, ПУЭ). Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех технических параметров и условий прокладки являются залогом безопасной и бесперебойной работы энергетических объектов.