Кабель силовой ВБШв 4х70: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВБШв 4х70 – это силовой кабель с медными токопроводящими жилами, бронированный стальными лентами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки: В – изоляция жил из ПВХ (винила), Б – наличие брони из стальных оцинкованных лент, Шв – наружный защитный шланг из ПВХ, 4х70 – четыре жилы сечением 70 мм² каждая. Данный кабель 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.
Конструкция кабеля ВБШв 4х70
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.
- Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная (как правило, 5 или 6 класса гибкости по ГОСТ 22483). Сечение 70 мм² соответствует номинальному току нагрузки. Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.
- Изоляция жил: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Каждая из четырех жил имеет индивидуальную изоляцию, окрашенную в соответствии со стандартной цветовой маркировкой: желто-зеленый (земля), голубой (нейтраль) и два других цвета (например, коричневый и черный) для фазных проводников. Толщина изоляции нормирована стандартами.
- Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков для придания кабелю округлой формы. Заполнение может выполняться ПВХ-компаундом или невулканизированной резиновой лентой.
- Поясная изоляция: Поверх скрученного сердечника накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из ПВХ-ленты или пленки, которая служит дополнительным барьером и защищает жилы от брони.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивно с перекрытием. Первый слой накладывается с зазором, второй – в перекрытие, что обеспечивает гибкость и высокую механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
- Защитный шланг (оболочка): Наружная оболочка из ПВХ-пластиката, наложенная поверх брони. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от внешних воздействий и обеспечивает стойкость к агрессивным средам (маслам, влаге, щелочам, кислотам).
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта и от грызунов. Не требует дополнительных защитных труб или коробов, но рекомендуется прокладка на песчаной подушке с защитной сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Применяется для разводки энергии внутри промышленных предприятий, в распределительных сетях.
- Прокладка в помещениях с высокой влажностью и агрессивными средами: Может использоваться в цехах, на насосных станциях, в подвалах благодаря стойкости оболочки.
- Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки по воздуху (подвеса на тросах) без дополнительной защиты от солнечного УФ-излучения, так как ПВХ оболочка подвержена разрушению под действием ультрафиолета. Для воздушных линий используются кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АВБШв).
- Точные значения должны приниматься по актуальным ПУЭ, глава 1.3, или по расчетным таблицам ГОСТ 31996-2012 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, глубину прокладки, количество работающих кабелей).
- Разделка кабеля: Требует аккуратности при снятии наружной ПВХ оболочки и брони. Бронеленты должны быть заземлены. Рекомендуется использовать специальные кабельные разделочные ножи.
- Заземление брони: Бронеленты подлежат обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для безопасности и снятия наведенных потенциалов. Для этого используют медные гибкие проводники и обжимные наконечники.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяют кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – кабельные наконечники типа ТМЛ (опрессовка) или пайка. Сечение 70 мм² требует использования профессионального пресс-инструмента с соответствующими матрицами.
- Укладка в траншею: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 100-150 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- ВБбШв 4х70: Броня из стальных оцинкованных профилированных лент (лент с гофром). Обеспечивает лучшую защиту от радиальных механических воздействий и несколько повышенную гибкость.
- ПвБШв 4х70: С изоляцией жил из сшитого полиэтилена (СПЭ). Обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C длительно), большей стойкостью к токам короткого замыкания и меньшими потерями. Применяется для сетей на 6-35 кВ, но выпускается и на 1 кВ.
- АВБШв 4х70: С алюминиевыми жилами. Более дешевый аналог, но имеет большие размеры (сечение жил для того же тока требуется больше, хотя 70 мм² по алюминию примерно эквивалентно 50 мм² по меди), требует большего внимания к контактным соединениям.
- КГ 4х70: Гибкий кабель в резиновой изоляции, для нестационарного подключения передвижного оборудования. Не является прямым аналогом, так как не имеет брони и предназначен для других условий.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля ВБШв 4х70 регламентированы ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ».
Электрические характеристики (для напряжения 1 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1; 1/1; 3/3 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +70°C | В длительном режиме работы |
| Температура монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C | При более низких температурах требуется подогрев |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) | ~170-180 А | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 10 МОм·км | При температуре +20°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.268 | Для каждой жилы сечением 70 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3.5 кВ (для 1 кВ) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Стойкость к агрессивным средам | Оболочка стойка к воздействию масел, бензина, щелочей, кислот, грибковой плесени |
| Климатическое исполнение | УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления |
Область применения и способы прокладки
Кабель ВБШв 4х70 благодаря броне и влагостойкой оболочке предназначен для эксплуатации в сложных условиях.
Расчетные параметры для проектирования: токи нагрузки, потери, селективность защиты
При проектировании сетей с использованием ВБШв 4х70 ключевыми являются данные о допустимых токах нагрузки, которые варьируются в зависимости от способа прокладки и количества работающих кабелей.
Допустимые длительные токи нагрузки (Iдл.доп.)
| Способ прокладки | Количество кабелей в траншее | Допустимый ток, А (приблизительно)* |
|---|---|---|
| В земле (грунт с удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт) | 1 | 180 |
| В земле | 2 | 160 |
| В воздухе (в кабельном канале, туннеле) | 1 | 170 |
| В воздухе | 2 | 155 |
Расчет потерь напряжения
Для трехфазной линии длиной L (км) с током нагрузки I (А) и сечением жилы 70 мм² потери напряжения ΔU (%) можно оценить по формуле: ΔU = √3 I L (R’ cosφ + X’ sinφ) / Uном 100%, где R’ – удельное активное сопротивление жилы (0.268 Ом/км), X’ – удельное индуктивное сопротивление (примерно 0.08 Ом/км для кабеля 4х70, уложенного вплотную), cosφ – коэффициент мощности нагрузки. Для быстрой оценки при cosφ близком к 0.95: ΔU ≈ 0.5 % на 1 А·км.
Особенности монтажа и соединения
Аналоги и модификации
В зависимости от конкретных требований проекта, вместо ВБШв 4х70 могут применяться другие марки кабелей:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ВБШв от ВБбШв?
Основное отличие – в конструкции брони. У ВБШв броня выполнена из двух гладких стальных лент. У ВБбШв – из стальных профилированных (гофрированных) лент. Броня типа «Бб» (броня из профилированной стали) обеспечивает более высокую механическую защиту от радиальных ударов и удобна при намотке на барабан, но может быть менее стойкой к резким изгибам в одной плоскости по сравнению с «Б».
Можно ли прокладывать кабель ВБШв 4х70 открыто по фасаду здания или на опорах?
Не рекомендуется для длительной эксплуатации. ПВХ-оболочка кабеля ВБШв не содержит светостабилизаторов и под длительным воздействием прямых солнечных лучей и атмосферных осадков теряет эластичность, трескается и разрушается. Для открытой прокладки по воздуху следует выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АВБШвнг или специальные марки для ВЛ).
Как правильно выбрать сечение нейтрали и жилы защитного заземления (PE) для кабеля 4х70?
В стандартном исполнении кабеля ВБШв 4х70 все четыре жилы имеют одинаковое сечение 70 мм². В трехфазной системе с PEN-проводником (система TN-C) четвертая жила выполняет совмещенную функцию нулевого рабочего и защитного проводника. В системах TN-S, где N и PE разделены, необходимо заказывать кабель с другой конфигурацией жил, например, 3х70+1х35 или 3х70+1х35+1х25, где меньшие сечения – для нулевого (N) и защитного (PE) проводников в соответствии с требованиями ПУЭ (гл. 1.7).
Каков реальный срок службы этого кабеля в земле?
При соблюдении условий прокладки (отсутствие механических повреждений, агрессивных грунтов с высокой коррозионной активностью к стали), правильном выборе номинальных токов и срабатывании защит, срок службы кабеля ВБШв 4х70 превышает 30 лет. Критическим фактором может стать коррозия стальной брони при повреждении наружной ПВХ оболочки и доступе влаги.
Нужно ли использовать трубы или кабель-каналы при прокладке ВБШв в земле?
Броня кабеля ВБШв является самодостаточной механической защитой, поэтому прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) не является обязательной. Однако использование труб может быть оправдано в местах с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами, въездами), для защиты от раскопок или при необходимости будущей замены кабеля без вскрытия грунта (протяжка в трубе). В остальных случаях достаточно песчаной подушки и засыпки мягким грунтом.
Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель ВБШв 4х70?
Допустимый ток короткого замыкания (Iкз) рассчитывается по формуле, учитывающей сечение жилы, материал, начальную и конечную температуры. Для медной жилы 70 мм² с ПВХ изоляцией (допустимая температура при КЗ +160°C) при длительности КЗ 1 секунда, допустимый ток составляет примерно 7-8 кА. Точный расчет должен проводиться в рамках проекта с учетом параметров питающей сети.
Заключение
Кабель ВБШв 4х70 представляет собой надежное, универсальное и проверенное решение для организации силовых вводов и распределительных сетей напряжением до 1 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его ключевые преимущества – наличие стальной брони, стойкость к агрессивным средам и возможность прокладки в земле без дополнительных защитных конструкций. Корректный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и техническими условиями гарантируют долговечную и безопасную работу кабельной линии на протяжении десятилетий.