Кабель ПВБШП 1х10, 1 кВ

ПвБШп 1х10, 1 кВ для аварийного привода отсечного клапана

От щита гарантированного постоянного тока до отсечного клапана нефтеналивной эстакады проложена подземная трасса длиной 120 м. Привод должен закрыть арматуру при исчезновении основного питания, поэтому его подключают к системе 220 В DC отдельной кабельной парой. На каждую полярность предусматривают свой ПвБШп 1х10.

Такой выбор связан не только с током. Полиэтиленовый шланг рассчитан на контакт с грунтом, а две стальные ленты защищают изоляцию от случайного удара при вскрытии траншеи. Кабель применяют там, где растягивающих нагрузок нет, а механическое повреждение трассы возможно. Пучинистые и просадочные грунты требуют другого проектного решения.

Почему одножильный кабель нельзя ставить в сеть 230/400 В

Марка ПвБШп имеет броню из стальных оцинкованных лент. Для одножильного кабеля такая конструкция допустима в цепях постоянного тока, но не в обычной сети переменного напряжения: ГОСТ 31996-2012 прямо запрещает стальную ленточную броню на одножильных кабелях, предназначенных для AC-сетей. Причина - магнитные потери и дополнительный нагрев металла вокруг одного проводника.

Поэтому один ПвБШп 1х10 не используют как фазный провод 230 В, а три таких кабеля не собирают в трехфазный комплект 400 В. Для переменного тока выбирают многожильную марку либо одножильный кабель с немагнитной броней, подтвержденной заводским ТУ.

В цепи DC кабель также не работает один. Нужны минимум два проводника: положительная и отрицательная полярности. Защитное заземление оборудования выполняют по отдельному проектному решению.

Сечение 10 мм² между 6 и 16 мм²

Для заводского исполнения ПвБШп 1х10 указан наружный диаметр от 10,6 до 13,5 мм и расчетная масса около 258 кг/км. Жила одна, медная, круглая и однопроволочная. При сечении 10 мм² это 1 класс по ГОСТ 22483: многопроволочные медные жилы в данном конструктивном ряду начинаются с 16 мм².

Соседний 1х6 имеет диаметр 9,8-12,5 мм и массу около 205 кг/км. Он дешевле, легче проходит короткую трубу и проще заводится в небольшой клеммный ящик, но допускает на постоянном токе около 76 А в воздухе и 102 А в земле.

ПвБШп 1х16 весит уже около 329 кг/км, а его диаметр достигает 11,5-14,5 мм. Токовый предел повышается до 139/175 А. Такой вариант дает больший запас и меньшее падение напряжения, но дороже по меди и жестче при разделке. ПвБШп 1х10 занимает рабочую середину: относительно 1х6 он добавляет 29 А в воздухе, но остается легче 1х16 на 71 кг/км.

Токовая нагрузка, мощность и защита

Для медной жилы 10 мм² с изоляцией из сшитого полиэтилена допустимый постоянный ток составляет ориентировочно 105 А на воздухе и 136 А в земле. Таблица рассчитана для стандартных условий: воздух +25 °C, грунт +15 °C, глубина траншеи 0,7 м и нормативное тепловое сопротивление земли.

В системе 220 В DC эти токи соответствуют мощности около 23,1 кВт при воздушной прокладке и 29,9 кВт в земле. На практике линию аварийного привода обычно защищают автоматом постоянного тока на 63 А. Номинал 80 А рассматривают после проверки длины трассы, падения напряжения, клемм оборудования и пускового тока исполнительного механизма.

Для выполнения расчетной проверки можно привести и значения AC, но только как ориентир для подбора другой марки. Табличный ток одножильного медного кабеля 10 мм² с изоляцией из СПЭ равен 82 А в воздухе и 89 А в земле. При 230 В и cosφ = 0,85 это около 16 и 17,4 кВт. В трехфазной сети 400 В получаются примерно 48,3 и 52,4 кВт. Для самого ПвБШп со стальной броней этот режим недопустим.

Изоляция, броня и прокладка в траншее

В конструкции находятся медная жила, изоляция из сшитого полиэтилена и полимерная подушка под броней. Далее наложены две оцинкованные стальные ленты, закрытые защитным шлангом из полиэтилена. Шланг препятствует прямому контакту брони с влагой и грунтом.

На прямом участке кабель удобно разматывать из бухты. При затяжке в гильзу требуется обработать кромки и поставить втулку: полиэтилен устойчив к влаге, но его можно прорезать острым металлом. Допустимое тяговое усилие по медной жиле не должно превышать 50 Н/мм², для сечения 10 мм² это не более 500 Н.

Минимальный радиус изгиба одножильного кабеля равен 10 наружным диаметрам. Для исполнения 1х10 получается диапазон примерно 106-135 мм. Возле клапанного шкафа лучше оставить дугу большего размера, чтобы броня не давила на изоляцию после разделки. Кабель с полиэтиленовым шлангом эксплуатируют от -60 до +50 °C и прокладывают без прогрева при температуре не ниже -20 °C.

Другие DC-линии и проверка поставки

ПвБШп 1х10 можно использовать как одну полярность питания привода наружного вакуумного выключателя, электромагнита стационарного рельсового тормоза или удаленного шкафа аварийной арматуры газораспределительного пункта. Еще один вариант - подземная цепь 110 В DC к механизму закрытия вентиля водозаборной камеры.

Перед приемкой проверяют соответствие ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16-705.499-2010 либо техническим условиям выбранного производителя. В паспорте должны совпадать класс жилы, фактический диаметр, масса и допустимость работы на постоянном токе. Через «Кабельный Дом» нужную строительную длину можно подобрать по наличию на 100+ складах по России.

Срок службы кабелей рассматриваемого семейства составляет не менее 30 лет, однако окончательное значение принимают по паспорту конкретной партии.

Краткие технические характеристики

• Марка: ПвБШп

• Маркоразмер: 1х10 мм²

• Стандарт: ГОСТ 31996-2012, ТУ 16-705.499-2010 или ТУ производителя

• Номинальное напряжение: 1 кВ

• Допустимый ток в воздухе: около 105 А на постоянном токе

• Допустимый ток в земле: около 136 А на постоянном токе

• Наружный диаметр: 10,6-13,5 мм

• Масса 1 км: около 258 кг

• Материал жилы: медь

• Класс жилы: 1, однопроволочная круглая

• Изоляция: сшитый полиэтилен

• Защитный шланг: полиэтилен

• Минимальный радиус изгиба: 10 наружных диаметров

• Температурный диапазон: от -60 до +50 °C

• Монтаж без прогрева: не ниже -20 °C

• Рекомендуемый автомат: обычно 63 А DC, 80 А - после расчета

• Срок службы: не менее 30 лет

• Ограничение: не применяется в сетях переменного напряжения из-за стальной ленточной брони