Кабель ВКШв 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВКШв с сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным шлангом из ПВХ. Расшифровка маркировки: В – изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката, К – контрольный (в данной интерпретации – для систем контроля, но исторически может трактоваться как кабель), Шв – защитный шланг (оболочка) из ПВХ выпрессованный. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой до 100 Гц или постоянное напряжение до 1,5 кВ.
Конструкция кабеля ВКШв 300 мм²
Конструкция кабеля ВКШв 300 мм² является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность и устойчивость к внешним воздействиям. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:
- Токопроводящая жила: Медная, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), круглой формы, номинальным сечением 300 мм². Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая большую гибкость. Класс жилы по ГОСТ 22483-2012: для ОЖ – 1, для МЖ – 2 или 3 в зависимости от требований к гибкости.
- Изоляция жилы: Из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-310-2001). Изоляция каждой жилы имеет стандартную цветовую маркировку: синий, коричневый, зеленый/желтый для трехжильных кабелей, что облегчает монтаж и идентификацию фаз и заземления.
- Скрутка изолированных жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между жилами негорючим или горючим материалом (в зависимости от модификации) для придания кабелю круглой формы.
- Поясная изоляция: В качестве внутренней оболочки может накладываться поясная изоляция из ПВХ пластиката или полимерной пленки, предохраняющая изоляцию жил от повреждения броней.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные спирально с перекрытием. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (ударов, сдавливания), от грызунов и от проникновения влаги при незначительном механическом воздействии.
- Защитный шланг (внешняя оболочка): Выпрессован из ПВХ пластиката поверх брони. Защищает броневые ленты от коррозии, выполняет функцию изоляционного и механического барьера. Оболочка, как правило, изготавливается из негорючего ПВХ-пластиката (индекс «нг» в маркировке).
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +70°C.
- Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании: не более +160°C (продолжительность КЗ не должна превышать 5 с).
- Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C.
- Рабочий температурный диапазон: от -50°C до +50°C.
- Строительная длина: Не менее 150 метров для сечений от 185 мм² и выше.
- Сопротивление изоляции: Не менее 10 МОм·км при температуре +20°C.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3 кВ в течение 10 минут для кабелей на 1 кВ.
- (проложен в земле)
- (проложен в воздухе)
- Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина заложения, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, температура окружающей среды) и должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ и нормативных документов. Приведенные данные носят справочный характер.
- Прокладка в земле: Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку в траншее глубиной не менее 0,7-0,8 м. Сверху засыпается слоем песка, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом. Необходимо избегать участков с возможными механическими нагрузками (дороги, фундаменты) без дополнительной защиты (железобетонные плиты, трубы).
- Прокладка в воздухе: Допускается по конструкциям, стенам зданий. Следует учитывать значительный вес кабеля (8-11 кг/м) и обеспечивать надежное крепление с помощью кабельных лент, хомутов, избегая механических напряжений. При прокладке на открытом воздухе необходимо учитывать УФ-стойкость оболочки (стандартный ПВХ может деградировать, рекомендуется прокладка в тени или использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой).
- Прокладка в помещениях, туннелях, кабельных этажах: Широко применяется благодаря негорючей оболочке (ВКШвнг). При групповой прокладке необходимо применять коэффициенты снижения токовой нагрузки согласно ПУЭ.
- ВБШв 300 мм²: Ближайший аналог. Основное отличие – материал внешней оболочки. У ВБШв – шланг из поливинилхлорида, у ВКШв – выпрессованный защитный шланг из ПВХ. Конструктивно очень близки, часто эти марки считают взаимозаменяемыми.
- АВБШв 300 мм²: Кабель с алюминиевыми жилами. Имеет меньшую стоимость и массу, но больший диаметр из-за большего сечения алюминия для обеспечения той же проводимости. Медный ВКШв предпочтительнее при высоких токах нагрузки, в условиях ограниченного пространства (меньший диаметр при равной токовой нагрузке) и при необходимости повышенной гибкости.
- ПвБШв 300 мм²: Кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена (СПЭ). Рабочая температура жилы повышена до +90°C, допустимая температура при КЗ до +250°C. Имеет лучшие диэлектрические и нагрузочные характеристики, но, как правило, более высокую стоимость.
- Если четвертая жила является нулевой рабочей (N) в трехфазной сети с неравномерной нагрузкой, ее сечение должно быть не менее 50% сечения фазной жилы, т.е. не менее 150 мм². Часто применяется конфигурация 3×300+1×150.
- Если требуется отдельная жила защитного заземления (PE), ее сечение также нормируется. Для Sфаз ≥ 300 мм², Sре ≥ 150 мм².
- Для кабелей 5-жильных (3 фазы, N, PE) с сечением фазных жил 300 мм², сечение нейтрали и заземления часто принимают равным 150 мм² (конфигурация 3×300+1×150+1×150 или 3×300+2×150).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ВКШв 300 мм² характеризуется рядом ключевых параметров, определяющих условия его монтажа и эксплуатации.
Электрические параметры (для напряжения 1 кВ)
Таблица 1. Электрические и массогабаритные показатели кабеля ВКШв 1 кВ с сечением жилы 300 мм²
| Количество жил | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Допустимый длительный ток нагрузки, А | Допустимый длительный ток нагрузки, А | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|---|
| 3×300 | 55 — 65 | 8000 — 9500 | 505 — 525 | 580 — 610 | 0.0601 |
| 4×300 (3+1) | 60 — 70 | 9000 — 11000 | 475 — 495 | 545 — 575 | 0.0601 (для основных жил) |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ВКШв 300 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения. Бронирование делает его основным выбором для прокладки без дополнительных защитных труб (гофр) в грунтах с низкой и средней коррозионной активностью, не насыщенных блуждающими токами.
При монтаже обязательно соблюдение минимально допустимых радиусов изгиба. Для бронированных кабелей с многопроволочными жилами сечением 300 мм² радиус изгиба составляет не менее 15-20 наружных диаметров кабеля.
Отличия от кабелей других марок
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество кабеля ВКШв 300 мм² перед АВБШв того же сечения?
Ключевое преимущество – использование меди в качестве материала токопроводящей жилы. Медь имеет удельное электрическое сопротивление примерно в 1.68 раза меньше, чем у алюминия. Это означает, что при одинаковом сечении (300 мм²) медный кабель имеет меньшее активное сопротивление, следовательно, меньшие потери мощности на нагрев и более высокую допустимую токовую нагрузку (при прочих равных условиях). Кроме того, медная жила более устойчива к изломам при частых изгибах, а контактные соединения медных жил более надежны и долговечны.
Можно ли проложить кабель ВКШв 300 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Его броня из стальных оцинкованных лент предназначена для защиты от механических повреждений в грунте. Однако прокладка должна осуществляться в соответствии с ПУЭ: на глубине не менее 0,7 м для линий до 20 кВ, с песчаной подсыпкой и засыпкой, при отсутствии в трассе участков с повышенной коррозионной опасностью (свалки, зоны блуждающих токов). В каменистых грунтах или при риске раскопок рекомендуется дополнительная защита кирпичом или бетонными плитами.
Что означает маркировка «ВКШвнг» и чем она отличается от «ВКШв»?
Индекс «нг» (негорючий) означает, что изоляция и оболочка кабеля выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Это позволяет применять кабель для групповой прокладки (в пучках, кабельных лотках) без риска распространения пламени. Кабель ВКШв без индекса «нг» изготавливается из обычного ПВХ-пластиката и при групповой прокладке может способствовать распространению горения. В современных проектах, особенно внутри зданий и сооружений, практически всегда требуется применение кабелей с индексом «нг».
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) для кабеля ВКШв 4×300?
В кабеле ВКШв 4×300 (3+1) четвертая жила обычно имеет уменьшенное сечение относительно фазных. Согласно ПУЭ (п. 1.7.126-1.7.127 и табл. 1.7.5), сечение нулевой рабочей (N) и нулевой защитной (PE) жил выбирается в зависимости от сечения фазных проводников. Для фазного сечения 300 мм²:
Выбор конкретной конфигурации должен быть указан в проектной документации.
Каков срок службы кабеля ВКШв 300 мм² и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля ВКШв, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации определяется условиями прокладки и эксплуатации: температурным режимом (недопустимость постоянных перегрузок), коррозионной активностью среды (влияет на целостность брони и оболочки), качеством монтажа (особенно концевых и соединительных муфт), механическими воздействиями и вибрациями. Регулярный мониторинг состояния изоляции (замеры сопротивления, диагностика) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс кабельной линии.
Заключение
Кабель ВКШв 300 мм² является надежным и проверенным решением для создания силовых линий распределения электроэнергии среднего тока (500-600 А) в сетях напряжением до 1000 В. Его конструкция, сочетающая медную проводимость, броневую защиту и негорючую оболочку, делает его универсальным для прокладки в различных условиях – от кабельных коллекторов до траншей в грунте. Правильный выбор конфигурации (количество жил, сечение нейтрали), соблюдение норм монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок, предписанных ПУЭ, являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сетей кабель ВКШв 300 мм² остается одним из основных кандидатов для включения в спецификацию.