Кабель ВКШв-ХЛ 1 кВ 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВКШв-ХЛ 1 кВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, с экраном в виде медной оплетки, броней из стальных оцинкованных проволок и предназначенный для эксплуатации в районах с холодным климатом. Расшифровка аббревиатуры: В – изоляция из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), К – контрольный (в данной маркировке исторически указывает на конструктивные особенности, но кабель является силовым), Шв – защитный шланг из ПВХ, ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С). Номинальное напряжение – 1000 В. Сечение основной жилы – 300 мм².
Конструкция кабеля ВКШв-ХЛ
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, защиту от электромагнитных помех и стойкость к суровым климатическим условиям.
- Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная, круглой формы, соответствие классу 2 по ГОСТ 22483. Жила сечением 300 мм² обладает высокой гибкостью и эффективным теплоотводом.
- Изоляция: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ). Изоляция наложена экструзионным способом, имеет отличительную расцветку: для трехжильных кабелей – желто-зеленая (земля), синяя (нейтраль) и коричневая (фаза) или сплошная окраска с цифровой маркировкой.
- Скрутка: Изолированные жилы скручены в сердечник. Между жилами допускается заполнение из ПВХ-компаунда или нетканого материала для придания кабелю круглой формы.
- Экран: В качестве экрана применяется медная оплетка с определенной плотностью покрытия. Экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных влияний и симметрирования электрического поля, а также для использования в качестве жилы защитного заземления.
- Броня: Бронепокров выполнен из стальных оцинкованных проволок, наложенных спирально. Он обеспечивает защиту от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Защитный шланг (оболочка): Наружная оболочка из ПВХ-пластиката пониженной горючести, наложенная поверх брони. Материал оболочки марки ХЛ (холодостойкий) сохраняет эластичность при крайне низких температурах до -60°С.
- В районах Крайнего Севера, Сибири и приравненных к ним местностях с холодным климатом.
- Для питания мощного электрооборудования (трансформаторов, насосных агрегатов, вентиляционных систем) на промышленных предприятиях, в том числе во взрыво- и пожароопасных зонах классов 1 и 2 по ПУЭ.
- Для прокладки в земле (траншеях) при наличии умеренной и высокой коррозионной активности, а также в условиях блуждающих токов, благодаря оцинкованной броне.
- Для прокладки в кабельных каналах, туннелях, шахтах, по эстакадам и галереям.
- На объектах горнодобывающей промышленности, при условии защиты от механических повреждений.
- От АВБбШв: У АВБбШв жилы алюминиевые, что делает его дешевле, но требует большего сечения для той же мощности. Медный ВКШв-ХЛ имеет меньший диаметр, большую гибкость и стойкость к коррозии, а также предназначен для холодного климата.
- От ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ), что позволяет повысить рабочую температуру жилы до +90°C и увеличить токовую нагрузку. Однако ПвБШв, как правило, не имеет климатического исполнения ХЛ и может быть менее устойчив к механическим нагрузкам на разрыв по сравнению с броней из проволок.
- От КГ-ХЛ: Кабель КГ-ХЛ – гибкий, с резиновой изоляцией, предназначен в первую очередь для подвижного подключения. ВКШв-ХЛ – кабель для стационарной прокладки с более высокой степенью защиты.
Основные технические и электрические параметры
Кабель соответствует требованиям ТУ 16.К71-310-2001 и другим отраслевым стандартам. Ключевые параметры для кабеля ВКШв-ХЛ 1 кВ с сечением жилы 300 мм² представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические характеристики при температуре +20°C
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току, не более (Ом/км) | 0.0601 | Для многопроволочной медной жилы |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 3.5 | Продолжительность испытания 10 мин. |
| Допустимая температура нагрева жил при эксплуатации, °C | +70 | В длительном режиме работы |
| Максимальная температура жил при коротком замыкании, °C | +160 | Расчетная продолжительность КЗ не более 4 сек. |
| Минимальная температура прокладки и монтажа, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
Таблица 2. Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -60°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха при +35°C | До 98% |
| Стойкость к растягивающему усилию | Высокая, обеспечивается броней из стальных проволок |
| Группа горючести по ГОСТ 31565-2012 | О2 (распространение пламени не распространяется) |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ВКШв-ХЛ 1 кВ 300 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Благодаря своей конструкции и климатическому исполнению он нашел широкое применение в следующих условиях:
Особенности монтажа: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Броня кабеля требует обязательного заземления. Разделка кабеля должна выполняться с использованием специального инструмента для обеспечения целостности экрана и изоляции. Ввиду значительного веса и жесткости кабеля (масса 1 км примерно 8000-8500 кг для трехжильного исполнения) необходимо применять механизированные средства для раскатки.
Расчетные токовые нагрузки
Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Для кабеля ВКШв-ХЛ 1 кВ 300 мм² (трехжильного) они приведены в таблице 3. Данные носят справочный характер, окончательный расчет должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом поправочных коэффициентов на количество работающих кабелей, температуру земли/воздуха и др.
Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки
| Условие прокладки | Токовая нагрузка, А |
|---|---|
| Проложен в земле (траншее) | ~ 550 А |
| Проложен в воздухе | ~ 520 А |
Для точного определения мощности, которую способен передавать кабель, используется формула: P = √3 × U × I × cosφ, где U=1000 В, I – ток из таблицы, cosφ – коэффициент мощности нагрузки (обычно 0.85-0.95). Например, при токе 550 А и cosφ=0.9, мощность составит примерно 857 кВт.
Отличия от аналогов и выбор альтернатив
Кабель ВКШв-ХЛ часто сравнивают с другими марками силовых кабелей на 1 кВ. Ключевые отличия:
Выбор в пользу ВКШв-ХЛ 300 мм² обоснован при необходимости сочетания: высокой механической защиты (броня из проволок), стойкости к холоду, наличия экрана и применения в условиях, предъявляющих повышенные требования к пожарной безопасности (ПВХ пониженной горючести).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Можно ли использовать кабель ВКШв-ХЛ для прокладки в воде или под землей с высокой агрессивностью?
Ответ: Кабель имеет броню из оцинкованных проволок и наружную оболочку из ПВХ, что обеспечивает защиту от коррозии и умеренной агрессивности грунтов. Однако для постоянной прокладки непосредственно в воде или в грунтах с высокой химической агрессивностью (например, с высоким содержанием щелочей, солей, блуждающих токов) рекомендуется применять кабели со специальной защитой, например, с оболочкой из полиэтилена (маркировка «шп» или «шпп»), которая обладает более высокой стойкостью к влаге и химикатам.
Вопрос: Как правильно заземлить броню и экран кабеля ВКШв-ХЛ?
Ответ: Броня и медный экран (оплетка) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности (защита от поражения током при пробое на броню) и для эффективной работы экрана. Заземление осуществляется с помощью специальных концевых заделок или соединительных муфт, где бронеленты и экран соединяются с земляной шиной посредством медного проводника соответствующего сечения.
Вопрос: Каков срок службы кабеля ВКШв-ХЛ и от чего он зависит?
Ответ: Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет. Расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и хранения может превышать 30 лет. На долговечность негативно влияют: длительные перегрузки по току, приводящие к перегреву изоляции; механические повреждения оболочки и брони; прокладка в условиях, превышающих указанные в ТУ (например, постоянная температура среды выше +50°C); несоблюдение радиуса изгиба при монтаже.
Вопрос: Допускается ли вертикальная прокладка кабеля ВКШв-ХЛ?
Ответ: Да, допускается. Броня из стальных проволок обеспечивает хорошую стойкость к растягивающим нагрузкам, что позволяет осуществлять вертикальную и наклонную прокладку. Однако при значительной длине вертикального участка необходимо выполнить расчет механических напряжений и предусмотреть дополнительные крепежные элементы для фиксации кабеля, чтобы избежать его сползания и повреждения концевых заделок под собственным весом.
Вопрос: В чем принципиальная разница между марками ВКШв и КВШв?
Ответ: Исторически и технически это кабели близкой конструкции. Буква «К» в начале марки (КВШв) прямо указывает на принадлежность к контрольным кабелям, хотя такие кабели часто имеют сечения до 150-185 мм² и используются в силовых цепях. Кабель ВКШв изначально позиционируется как силовой. В современной практике для силовых распределительных сетей на 1 кВ с сечением 300 мм² корректнее и чаще применяется обозначение ВКШв. Конкретные технические параметры всегда следует уточнять по техническим условиям (ТУ) завода-изготовителя.
Заключение
Кабель ВКШв-ХЛ 1 кВ 300 мм² является надежным и специализированным решением для построения силовых линий в условиях низких температур и при необходимости высокой механической защиты. Его конструкция, сочетающая медный проводник, экран, броню из стальных проволок и холодостойкую оболочку, делает его незаменимым на объектах нефтегазовой, горнодобывающей промышленности и энергетики в северных регионах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя обеспечивают долговечную и безопасную работу энергетической системы.