Кабель ВКШв 1-х жильный 1 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ВКШв 1х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и стойкость к сложным эксплуатационным условиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных линиях распределения электроэнергии среднего напряжения.

Расшифровка маркировки ВКШв 1 кВ

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• В – Изоляция жилы из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
• К – Кабель является контролируемым, т.е. имеет экран из полупроводящего материала поверх изоляции жилы.
• Ш – Защитная оболочка в виде шланга, выполненная из поливинилхлоридного пластиката.
• в – Оболочка имеет встроенную внешнюю защиту. В данном случае под этим подразумевается броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных поверх герметизирующей подушки.
• 1 – Количество токопроводящих жил (одна).
• 1 кВ – Номинальное напряжение 1000 Вольт.

Таким образом, полное наименование «Кабель ВКШв 1х жильный 1 кВ» описывает одножильный кабель со сшито-полиэтиленовой изоляцией, экранами, броней из стальных лент и наружной оболочкой из ПВХ пластиката.

Конструкция кабеля ВКШв 1х жильный

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 35 мм² включительно жила, как правило, однопроволочная (монолитная). Для сечений от 50 мм² и выше жила многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает кабелю необходимую гибкость для транспортировки и укладки.

• Материал: Медь (обозначение в заказе – без буквы или «ож», если жила однопроволочная) или Алюминий (обозначение «А»).
• Класс гибкости: 1 (жесткая) для монолитных жил, 2 (гибкая) для многопроволочных.
• Форма: Круглая.

2. Полупроводящий экран по жиле (внутренний)

Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей термоэластичной композиции. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических неровностей и предотвращение возникновения локальных перенапряжений, которые могут повредить основную изоляцию.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Основной диэлектрический барьер кабеля. Сшитый полиэтилен получают из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) путем «сшивки» его молекул в трехмерную сетку под воздействием пероксидов, силана или радиации. Этот процесс кардинально улучшает свойства материала:

• Повышает рабочую температуру с 70°C (для ПВХ) до 90°C в длительном режиме и до 130°C в режиме перегрузки.
• Увеличивает стойкость к тепловому старению и деформациям.
• Обеспечивает высокую диэлектрическую прочность и низкие диэлектрические потери.
• Толщина изоляции нормируется ГОСТ 16442-80 и его актуализированной версией ГОСТ 31996-2012.

4. Полупроводящий экран по изоляции (внешний)

Аналогичен внутреннему экрану. Накладывается поверх изоляции. Совместно с внутренним экраном создает идеально цилиндрическое концентрическое электрическое поле вокруг жилы, полностью заключенное внутри экранов. Это ключевая особенность кабелей с изоляцией из СПЭ.

5. Поясная изоляция

Слой из медных или алюминиевых лент, либо из медных проволок, наложенный поверх внешнего полупроводящего экрана. Служит для пропускания токов утечки и, главное, токов короткого замыкания. В трехжильных кабелях также выполняет функцию заземляющего проводника. В одножильном кабеле ВКШв экран является обязательным элементом для отвода емкостных токов.

6. Разделительный слой (подброневой)

Выполняется в виде битумного состава, наложенного на поясную изоляцию, либо в виде обмотки из полимерной пленки или крепированной бумаги. Предназначен для предотвращения прямого контакта брони с экраном и защиты внутренних элементов от коррозии и механических повреждений со стороны брони.

7. Броня

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту кабеля от повреждений при прокладке в земле (давление грунта, случайные удары), от растягивающих усилий и от грызунов.

8. Наружная оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и герметизации. Оболочка имеет характерный цвет (чаще черный) и наносится экструзионным способом. На поверхности наносится маркировка с указанием завода-изготовителя, года выпуска, марки кабеля и сечения.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Основные параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0,66/1 кВ (1,2 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение.
• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Кабель предназначен для эксплуатации в умеренном, холодном и тропическом климате.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • в длительном режиме: +90°C
  • при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы)
  • при коротком замыкании: +250°C (не более 5 секунд)
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением жилы до 50 мм² и 20 диаметров для сечений 70 мм² и выше.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Примерный весо-габаритный справочник для кабеля ВКШв 1х жильный (медь)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм
16	19.5	750	21.0
25	21.5	950	23.0
35	23.5	1150	25.0
50	26.0	1450	28.0
70	29.0	1850	31.0
95	32.0	2350	34.5
120	35.0	2850	37.5
150	38.0	3400	41.0

Сфера применения и особенности монтажа

Кабель ВКШв 1х жильный 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц.

Основные области применения:

• Прокладка одиночных кабельных линий в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений, кроме случаев, предусмотренных броней.
• Вводы электроэнергии в жилые, промышленные и общественные здания и сооружения.
• Питание мощного оборудования (насосные станции, трансформаторные подстанции, вентиляционные установки).
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, тоннелях и по эстакадам, где требуется защита от коррозии и механических воздействий.

Особенности монтажа одножильных кабелей:

При прокладке одножильных кабелей переменного тока необходимо учитывать явление наведения электродвижущей силы (ЭДС) на броне и экране. Для их устранения и обеспечения безопасной эксплуатации требуется:

• Заземление: Оба конца экрана (поясной изоляции) и брони должны быть надежно заземлены. В случае большой длины линии рекомендуется также выполнить заземление в промежуточных точках или применить поперечное соединение экранов (cross-bonding).
• Раскладка жил: При прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее их следует располагать вплотную друг к другу в форме треугольника или «пучком». Это минимизирует индуктивное сопротивление линии и потери.
• Прокладка в стальных трубах: Не рекомендуется, так как стальная труба, являясь замкнутым магнитопроводом, будет вызывать значительные дополнительные потери и нагрев. При необходимости защиты в трубах следует использовать немагнитные материалы (пластик, асбестоцемент).

Преимущества и недостатки кабеля ВКШв по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Благодаря высокой допустимой температуре нагрева (+90°C) кабель может передавать большую мощность при том же сечении по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
• Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не подвержен старению от влаги, устойчив к тепловым деформациям и циклическим нагрузкам.
• Упрощенный монтаж: Отсутствие необходимости в концевых муфтах с масляным барьером, как у кабелей с бумажной изоляцией. Меньший вес и радиус изгиба облегчают укладку.
• Безопасность: Отсутствие масла в конструкции исключает риск утечек и возгорания.
• Стойкость к коротким замыканиям: Высокая термостойкость изоляции позволяет выдерживать большие токи КЗ.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.

Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка и изоляция, так как СПЭ не «затягивает» мелкие дефекты, в отличие от маслонаполненных кабелей.

• Стоимость: Как правило, выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (АСБл, СБ), но сопоставима или ниже, чем у кабелей с ПВХ изоляцией аналогичного назначения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие кабеля ВКШв от, например, АВБбШв или ПвБШв?

Ответ: Ключевое отличие – материал изоляции и, как следствие, рабочие характеристики.

• АВБбШв – имеет изоляцию из пропитанной бумаги, броню из стальных лент и ПВХ шланг. Рабочая температура жилы +80°C, требует специальных муфт для герметизации, чувствителен к перепадам высот при прокладке.
• ПвБШв – аналог ВКШв, где «Пв» обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена. По сути, это одно и то же. Разница в маркировке часто обусловлена разными редакциями ГОСТ или ТУ завода-изготовителя. Технические характеристики идентичны.
• ВКШв – изоляция из сшитого полиэтилена, что дает преимущество по температуре (+90°C), стойкости к влаге и простоте монтажа.

Вопрос 2: Обязательно ли заземлять экран (броню) одножильного кабеля ВКШв с двух сторон?

Ответ: Да, обязательно. При протекании по жиле переменного тока в экране и броне наводится опасная ЭДС. Заземление с обоих концов (а на длинных линиях и в промежуточных точках) обеспечивает стекание наведенных токов в землю, защищает персонал от поражения электрическим током и предотвращает нагрев кабеля из-за циркулирующих токов. Схема заземления должна быть указана в проектной документации.

Вопрос 3: Можно ли прокладывать кабель ВКШв в воздухе (по фасадам, на опорах)?

Ответ: Да, можно, но с учетом условий окружающей среды. ПВХ оболочка кабеля устойчива к ультрафиолетовому излучению, однако для длительной открытой прокладки рекомендуется дополнительная защита от прямых солнечных лучей (например, прокладка в гофротрубе или лотке). Также необходимо обеспечить крепление с учетом веса кабеля и ветровых нагрузок.

Вопрос 4: Какое сечение жилы выбрать для мощности 100 кВт при напряжении 0,4 кВ?

Ответ: Для точного расчета необходимо знать количество фаз, cos φ, способ прокладки и длину линии. Для ориентировочной оценки трехфазной нагрузки (380В, cos φ=0.85): Ток I = P / (√3 U cos φ) = 100000 / (1.732 380 0.85) ≈ 179 А. По таблицам ПУЭ для кабеля с медной жилой и изоляцией из СПЭ (допустимый ток для прокладки в земле) ближайшее сечение – 70 мм² (допустимый ток около 185-210А в зависимости от условий). Окончательный выбор должен быть сделан на основе детального электрического расчета с учетом всех поправочных коэффициентов.

Вопрос 5: Что означает пометка «ож» в маркировке, например, ВКШв 1х70ож?

Ответ: Пометка «ож» означает, что токопроводящая жила кабеля является однопроволочной (монолитной, жесткой). Это характерно для сечений примерно до 35-50 мм². Для сечений 70 мм² и выше жила, как правило, многопроволочная (гибкая), и обозначение «ож» не применяется. Наличие однопроволочной жилы указывает на меньшую гибкость кабеля.

Заключение

Кабель ВКШв 1х жильный 1 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных кабельных линий распределения электроэнергии на напряжение до 1000 В. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной защите в виде экранов, брони и ПВХ оболочки, обеспечивает длительный срок службы в широком диапазоне условий эксплуатации, включая прокладку в земле. Понимание его конструкции, технических характеристик и правил монтажа, особенно в части заземления экранов одножильных кабелей, является обязательным для проектировщиков, монтажников и эксплуатационного персонала. При выборе конкретной марки и сечения необходимо руководствоваться проектом, расчетами по ПУЭ и условиями предстоящей эксплуатации.