Кабель ПвБШв 1х120, 1 кВ

Подземный фидер 750 В постоянного тока

На контейнерном терминале преобразовательный шкаф расположен отдельно от зарядного павильона аккумуляторных тягачей. Между ними требуется передать до 300 кВт постоянного тока по подземной трассе, где кабель может испытывать давление грунта и случайные удары при последующих земляных работах. Для каждого полюса такой линии можно применить отдельный ПвБШв 1х120, 1 кВ.

Здесь принципиален род тока. В стандартной конструкции броня выполнена из двух оцинкованных стальных лент, поэтому одножильный ПвБШв предназначен для сетей постоянного напряжения. ГОСТ 31996-2012 запрещает стальную ленточную броню на одножильных кабелях, работающих в цепях переменного тока: магнитное поле создает дополнительные потери и нагрев металла. Для фазной сети нужен кабель с немагнитной броней, подтвержденной отдельным ТУ, либо другая конструкция. 

Почему выбирают 120 мм2

Сечение 120 мм2 оправдано не только большим током. На длинной линии оно уменьшает падение напряжения и потери мощности, что особенно заметно у низковольтных систем постоянного тока. По сравнению с 1х95 кабель дает больший расчетный запас, но еще остается легче и удобнее в разделке, чем 1х150.

Для одного заводского исполнения расчетный наружный диаметр 1х120 составляет около 23,1 мм, масса - примерно 1578 кг/км. У соседнего 1х95 указаны 21,4 мм и 1299 кг/км, у 1х150 - 25,5 мм и 1947 кг/км. Переход с 95 на 120 мм2 добавляет около 280 кг на километр, зато снижает сопротивление линии. Вариант 150 мм2 тяжелее 120-го еще примерно на 370 кг/км и требует больше места на вводах. Фактические данные следует брать из паспорта конкретного завода. 

Допустимый ток и защита

Для одной медной жилы 120 мм2 с изоляцией из сшитого полиэтилена ГОСТ приводит длительный ток 514 А на воздухе и 546 А в земле при постоянном токе. Расчет выполнен для температуры воздуха +25 °C, грунта +15 °C, глубины 0,7 м и удельного теплового сопротивления почвы 1,2 К·м/Вт. Сухой песок, соседние нагруженные линии или проход через теплую зону уменьшают допустимую нагрузку. 

Практический номинал защиты для магистрали - 400 А. При напряжении 750 В постоянного тока это соответствует мощности около 300 кВт. Автомат на 500 А располагается слишком близко к табличному пределу воздушной прокладки, поэтому его выбирают только после полного теплового расчета и проверки клемм оборудования.

Для сравнения возможностей сечения: при токе 400 А активная мощность в однофазной сети 230 В при cosφ = 0,85 составила бы около 78 кВт, в трехфазной сети 400 В - примерно 236 кВт. Эти цифры нельзя использовать как разрешение на подключение стандартного ПвБШв 1х120 к переменному току. Они относятся только к электрической оценке жилы.

Броня, изоляция и разделка конца

Кабель содержит одну круглую многопроволочную медную жилу класса 2. Поверх проводника наложена изоляция из сшитого полиэтилена. Далее идут внутренняя оболочка, две стальные оцинкованные ленты и наружный шланг из ПВХ-пластиката. СПЭ допускает длительный нагрев жилы до 90 °C, перегрузку до 130 °C и кратковременный нагрев при коротком замыкании до 250 °C. 

На прямой трассе диаметр около 23 мм не создает сложностей, но масса 1,58 кг на метр требует механизированной размотки барабана. Минимальный радиус изгиба составляет 10 наружных диаметров - ориентировочно 230 мм. У поворота к шкафу лучше оставить не только этот радиус, но и прямой участок для разделки брони и опрессовки наконечника. Тянуть кабель следует за жилу или штатный кабельный чулок с контролем усилия. Для медного проводника предельное тяговое напряжение составляет 50 Н/мм2. 

Трассы, где маркоразмер работает по назначению

ПвБШв 1х120 применяют как отдельный полюс:

• фидера 750 В DC от выпрямителя до зарядного павильона транспортного терминала;

• линии между аккумуляторным контейнером и распределительным устройством постоянного тока;

• питания электромагнитного грузозахватного оборудования от преобразовательной секции;

• кабельной связи между выпрямительным агрегатом и технологическим электролизером.

Кабель допускают к одиночной прокладке в сооружениях, помещениях и сухих грунтах при отсутствии постоянных растягивающих усилий. Марка без индекса нг не рассчитана на групповую прокладку без дополнительных мер огнезащиты. В мокром или коррозионно-активном грунте проектировщик обычно сравнивает ее с исполнением ПвБШп, у которого наружный шланг выполнен из полиэтилена. 

Эксплуатационная температура ПвБШв находится в пределах от -50 до +50 °C. Монтаж без предварительного прогрева выполняют не ниже -15 °C. При приемке проверяют целостность ПВХ-шланга, фактический диаметр, строительную длину, ТУ изготовителя и назначение одножильного исполнения для постоянного тока. 

Для тяжелого барабана важно заранее согласовать транспорт и разгрузку. При запросе ПвБШв 1х120 через «Кабельный Дом» коммерческое предложение можно получить за 30 минут с указанием завода, массы строительной длины и подходящего типа барабана.

Краткие технические характеристики

• Марка: ПвБШв

• Маркоразмер: 1х120 мм2

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

• Номинальное напряжение: 1 кВ, стандартное одножильное исполнение со стальной броней - для постоянного тока

• Ток в воздухе: 514 А на постоянном токе

• Ток в земле: 546 А на постоянном токе

• Наружный диаметр: ориентировочно 23,1 мм

• Масса 1 км: ориентировочно 1578 кг

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

• Температура монтажа без прогрева: не ниже -15 °C

• Минимальный радиус изгиба: 10 наружных диаметров

• Срок службы: не менее 30 лет