Кабель ПвБШв 1х150, 1 кВ

ПвБШв 1х150, 1 кВ для мощной линии постоянного тока

На выходе выпрямительного шкафа зарядной станции требуется провести 750 В постоянного тока к распределительной секции. Трасса проходит по техническому коридору, где кабель могут задеть инструментом или оборудованием. Здесь ПвБШв 1х150 дает сочетание медной жилы большого сечения, термостойкой СПЭ-изоляции и защиты стальными лентами.

У этой позиции есть принципиальное ограничение: одножильное исполнение ПвБШв со стальной броней выпускается для сетей постоянного тока. В цепи переменного тока броня попадает под действие переменного магнитного поля, из-за чего возникают дополнительные потери и нагрев. Для трехфазной линии 50 Гц корректнее выбрать многожильный ПвБШв либо одножильный кабель без ферромагнитной брони. Это условие должно быть проверено еще на стадии спецификации.

Сечение между 120 и 185 мм2

Внутри находится одна круглая многопроволочная уплотненная медная жила сечением 150 мм2, обычно 2 класса по ГОСТ 22483-2012. Поверх жилы наложена изоляция из сшитого полиэтилена. Далее идут внутренняя оболочка, две оцинкованные стальные ленты и наружный защитный 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. 

Ориентировочный наружный диаметр ПвБШв 1х150 составляет около 25 мм, расчетная масса - примерно 1,9 т/км. Эти значения нельзя считать едиными для всех заводов: толщина внутреннего слоя, бронелент и защитного шланга зависит от рабочего ТУ. Перед выбором трубы, проходки и барабана требуется заводская спецификация конкретной партии.

По пропускной способности 150 мм2 занимает рациональное промежуточное положение. Сечение 120 мм2 легче протянуть, но его расчетный ток постоянного тока в воздухе составляет 514 А. Для 150 мм2 этот показатель повышается до 591 А, то есть примерно на 15%. Переход на 185 мм2 дает 685 А, однако увеличивает стоимость меди, массу барабана и жесткость кабеля на поворотах.

Ток, мощность и выбор защиты

Для медной жилы 150 мм2 с изоляцией из сшитого полиэтилена ГОСТ указывает длительную нагрузку на постоянном токе до 591 А при прокладке на воздухе и до 614 А в расчетных условиях прокладки в земле. Для рабочей линии разумной отправной точкой будет автомат постоянного тока на 500 А. Аппарат должен иметь подтвержденную коммутационную способность именно при расчетном напряжении DC. Обычный автомат переменного тока для такой задачи не подходит.

При напряжении 750 В и токе 500 А передаваемая мощность составляет около 375 кВт. При 1000 В - около 500 кВт. Итоговую уставку снижают при высокой температуре, групповой укладке, плохом охлаждении или существенном падении напряжения на длинной трассе. Автомат на 630 А без отдельного теплового расчета для этой жилы принимать нельзя.

Расчет однофазной и трехфазной нагрузки можно привести только справочно. Для одножильного кабеля со СПЭ-изоляцией нормативный ток переменного тока в воздухе составляет 464 А. При 230 В и cosφ 0,85 это около 91 кВт, а при 400 В в трехфазной сети - около 273 кВт. Но данные цифры не разрешают использовать ПвБШв 1х150 со стальными лентами как отдельный фазный проводник. Для цепи переменного тока требуется другая конструкция кабеля или прямое разрешение завода в документации.

Что учитывать при протяжке

При диаметре около 25 мм минимальный радиус изгиба составляет примерно 250 мм, поскольку для одножильных кабелей требуется не менее 10 наружных диаметров. На тесном вводе или за шкафом этот запас следует предусмотреть заранее. Пытаться выправить кабель непосредственно у наконечника нельзя - нагрузка перейдет на изоляцию и разделку.

Масса одного метра приближается к 1,9 кг, поэтому длинный отрезок подают с барабана через ролики. Волочение по бетону и металлоконструкциям исключают. Допустимое тяговое усилие через медную жилу составляет до 50 Н/мм2, что для 150 мм2 дает не более 7,5 кН, но на сложной трассе лучше оставлять заметный запас. В обычную гофру такой кабель не закладывают. Практичнее использовать гладкую трубу, открытый лоток или отдельные кабельные крепления.

Эксплуатационный диапазон стандартного исполнения - от -50 до +50 °C. Монтаж без прогрева допускается при температуре не ниже -15 °C. ПвБШв рассчитан прежде всего на одиночную прокладку. При укладке нескольких линий рядом нужны предусмотренные проектом меры огнезащиты. Для длительной работы в обводненном или химически активном грунте обычно рассматривают ПвБШп с полиэтиленовым защитным шлангом. 

Узкие рабочие применения

ПвБШв 1х150 можно заложить в проект для следующих стационарных участков:

• фидер 750 В DC от выпрямителя к распределительному шкафу зарядного депо;

• соединение промышленного аккумуляторного блока с DC-секцией преобразователя;

• выходная линия мощного выпрямителя гальванической установки;

• питание подъемного электромагнита от преобразовательной станции постоянного тока.

При поставке через «Кабельный Дом» следует запросить заводской расчет диаметра и массы, а также протоколы испытаний и сертификат на конкретную партию. Для редкого одножильного бронированного исполнения это существеннее, чем ориентироваться только на название марки.

ПвБШв изготавливают по ГОСТ 31996-2012 и ТУ предприятия, например ТУ 16-705.499-2010. Срок службы типового заводского исполнения составляет не менее 30 лет при соблюдении требований к хранению, монтажу и эксплуатации. 

Краткие технические характеристики

• Марка: ПвБШв

• Маркоразмер: 1х150 мм2

• Стандарт: ГОСТ 31996-2012, ТУ конкретного производителя

• Номинальное напряжение: 1 кВ

• Ток в воздухе: до 591 А, постоянный ток

• Ток в земле: до 614 А, постоянный ток

• Наружный диаметр: ориентировочно 25 мм

• Масса 1 км: ориентировочно 1900 кг

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

• Срок службы: не менее 30 лет