Кабель ВКШв 150 мм
Кабель ВКШв 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВКШв с сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, с защитным экраном в виде оплетки из медных проволок и в герметичной оболочке. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях при условии отсутствия растягивающих усилий. Он является ключевым элементом в системах распределения электроэнергии среднего напряжения.
Расшифровка маркировки ВКШв 150 мм²
- В – Изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- К – Защитный экран в виде оплетки из медных проволок (концентрический).
- Шв – Защитная оболочка в виде выпрессованного шланга из ПВХ.
- 150 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Медная, круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Экран по жиле (полупроводящий): Выполнен в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ). Цветовая маркировка жил может осуществляться либо цветной изоляцией, либо нанесением цифровой маркировки.
- Экран по изоляции (полупроводящий): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
- Металлический экран (заземляющий): Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «К» в маркировке). Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит для пропускания токов короткого замыкания и безопасного заземления.
- Поясная изоляция: Обмотка из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, наложенная поверх экрана, для защиты его от повреждения при наложении оболочки.
- Защитная оболочка: Выпрессованный шланг из ПВХ-пластиката (обозначение «Шв»). Обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (почвенной влаги, солей, щелочей) и служит барьером для распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Минимальный радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Для одножильных кабелей требуется особая осторожность из-за наличия экрана.
- Диапазон температур эксплуатации: От -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для групповой прокладки требуются специальные исполнения с индексом «нг(А)-HF» (не распространяющие горение, с пониженным газо- и дымовыделением).
- Стойкость оболочки: Оболочка из ПВХ устойчива к воздействию плесневых грибов, масел, бензина, солнечного излучения и агрессивных почв.
- Питание главных понизительных подстанций (ГПП) и распределительных пунктов (РП) промышленных предприятий.
- Прокладка кабельных линий от энергосистемы к узловым распределительным щитам городских сетей.
- Устройство вводов и межсекционных соединений в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН).
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических воздействий, требующих бронирования.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе должно быть защищено от прямых солнечных лучей.
- Подготовка к прокладке: Перед прокладкой необходимо провести входной контроль: визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции и проверку целостности экрана.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м. На дне – песчаная подушка толщиной 10-15 см. После укладки кабель засыпают слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 20 см, затем укладывают сигнальную ленту и производят полную засыпку. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 10 см.
- Концевые и соединительные муфты: Для разделки и соединения кабеля ВКШв применяются специальные концевые муфты (КНТп, ПСТп) и соединительные муфты (СТп). Критически важно обеспечить качественную заделку экрана и его надежное заземление с обеих сторон.
- Заземление: Медный экран кабеля подлежит обязательному двухстороннему заземлению. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.
- нг(А) – Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность).
- HF – Halogen Free (безгалогенный). Оболочка и изоляция при горении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (хлористого водорода). Такие кабели обязательны для прокладки в общественных зданиях, метро, тоннелях.
- Определение максимальной расчетной мощности и тока нагрузки.
- Проверку по допустимому длительному току с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды.
- Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
- Проверку на термическую стойкость к токам КЗ.
- Экономическую целесообразность (экономическая плотность тока).
Полное обозначение включает также номинальное напряжение и количество жил. Например, ВКШв 3х150 – трехжильный кабель сечением 150 мм² на напряжение 6-10 кВ.
Конструкция кабеля ВКШв 150 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и безопасность.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для кабеля на напряжение 10 кВ)
В таблице приведены ключевые электрические параметры для наиболее распространенных исполнений.
| Параметр | Значение для ВКШв 3х150 | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 или 8,7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное. |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +70 | Длительно допустимая температура при эксплуатации. |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 с), °C | +160 | Кратковременный нагрев в аварийном режиме. |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C. |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц. |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.37 | При частоте 50 Гц. |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320-350 | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе). |
Механические и климатические характеристики
Область применения кабеля ВКШв 150 мм²
Кабель данного типа и сечения применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: кабель ВКШв не является бронированным, поэтому при прокладке в земле (траншеях) с высокой вероятностью механических повреждений (например, в местах проведения земляных работ) требуется его защита путем укладки в трубы, лотки или защитные плиты.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля на напряжение 6-10 кВ зависит от условий прокладки, требований к надежности и экономических факторов.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от ВКШв | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АВБбШв 3х150 | Алюминиевые жилы, броня из двух стальных оцинкованных лент, оболочка из ПВХ шланга. Более дешевый, но менее гибкий и с худшей проводимостью. | Прокладка в земле (траншеях) с высоким риском механических повреждений без дополнительной защиты. |
| ПвП 3х150 | Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ). Более высокая допустимая температура жилы (+90°C), большая стойкость к токам КЗ, меньший вес и диаметр. Существенно дороже. | Ответственные линии с высокими нагрузками, проекты, где критичны габариты и вес. Прокладка в вертикальных шахтах. |
| ЦСП 3х150 | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. Устаревшая технология, требующая сложного монтажа (концевая разделка). Высокая гигроскопичность. | Реконструкция старых сетей, где уже проложены аналогичные кабели. Применение в условиях, где накоплен большой опыт работы с такой конструкцией. |
Кабель ВКШв занимает нишу надежного и относительно экономичного решения для распределительных сетей 6-10 кВ, где не требуется броня или повышенная температурная стойкость СПЭ-кабеля, но необходима экранированная конструкция с медными жилами.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ВКШв от кабеля ВВГ?
Кабель ВВГ – это кабель низкого напряжения (до 1 кВ) без экрана. Кабель ВКШв предназначен для среднего напряжения (6-10 кВ) и имеет обязательный медный экран (оплетку) для выравнивания электрического поля и защиты от помех. Конструктивно они принципиально разные.
Можно ли прокладывать кабель ВКШв 150 мм² в земле без защиты?
Технически возможно, но не рекомендуется. Отсутствие брони делает кабель уязвимым при земляных работах. Согласно ПУЭ и здравому смыслу, при прокладке в земле с риском механических повреждений кабель ВКШв следует защищать (трубами, плитами). Для прямого заглубления в грунт с камнями или в местах активной деятельности предпочтительнее бронированные марки (например, ПвБбШп).
Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель ВКШв 150 мм²?
Допустимый ток термической стойкости (Iтерм) для кабеля на 10 кВ рассчитывается по формуле и зависит от времени действия защиты. Для ориентировки, при времени отключения 0,5 с, ток КЗ может достигать 8-10 кА. Точное значение необходимо рассчитывать для каждого конкретного случая, учитывая параметры питающей сети.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на ВКШв специальное оборудование?
Да, обязательно. Монтаж муфт среднего напряжения – высокотехнологичный процесс, требующий применения специального инструмента для ступенчатой зачистки изоляции, термоусадки, опрессовки наконечников, а также вакуумного оборудования для заполнения муфт с изоляционной массой. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом, прошедшим обучение.
Что означает маркировка «ВКШвнг(А)-HF»?
Это обозначение указывает на модификацию базового кабеля:
Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения – результат электромеханического расчета, который включает:
Сечение 150 мм² часто применяется для фидеров с токовой нагрузкой 250-320 А в сетях 10 кВ.
Заключение
Кабель ВКШв 150 мм² остается востребованным и технически обоснованным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ. Его конструкция, сочетающая медные жилы, ПВХ-изоляцию, медный экран и герметичную оболочку, обеспечивает надежную работу в различных условиях при соблюдении правил монтажа и эксплуатации. Понимание его детальных характеристик, областей применения и отличий от аналогов (бронированных кабелей и кабелей с изоляцией из СПЭ) позволяет проектировщикам и монтажникам принимать оптимальные технико-экономические решения при строительстве и модернизации энергообъектов.