Кабель ПвБШв 1х400, 1 кВ

Высокий ток в ограниченном кабельном коридоре

Как передать 600 кВт постоянного тока от контейнерного накопителя энергии к преобразовательной станции, если вместо шинопровода проектом предусмотрена подземная кабельная галерея? ПвБШв 1х400 используют как отдельный положительный или отрицательный проводник такой линии. Сечение дает большой токовый резерв, а ленточная броня закрывает кабель от случайных ударов при монтаже и последующем обслуживании трассы.

Переход с 1х300 на 1х400 увеличивает допустимый ток на постоянном напряжении с 956 до 1124 А в воздухе и с 924 до 1060 А в земле. При этом кабель становится тяжелее, дороже и заметно жестче. Исполнение 1х500 поднимает предел до 1328 и 1223 А соответственно, но требует более крупного барабана, увеличенного радиуса поворотов и более дорогой концевой арматуры. Поэтому 400 мм² выбирают тогда, когда 300 мм² уже не проходит по нагреву или потерям, а запас 500 мм² остается невостребованным.

Трассу готовят под кабель, а не наоборот

ПвБШв 1х400 нельзя привезти на объект и затем решать, как провести его через готовые повороты. Ориентировочный наружный диаметр составляет 35-39 мм, расчетная масса - около 4,6-4,9 т/км. Точные показатели зависят от уплотнения жилы, толщины подушки, брони и защитного шланга конкретного завода. Для предварительного расчета логистики можно принимать массу стометрового отрезка порядка 460-490 кг без учета барабана. Заводские таблицы близких бронированных исполнений подтверждают такой порядок габарита и массы.

Одножильный кабель изгибают с радиусом не менее десяти наружных диаметров. Для 1х400 это примерно 350-390 мм, но возле ввода и муфты практичнее оставить 450-500 мм. Протяжку выполняют по роликам с контролем тягового усилия. Предельное усилие через медную жилу по ГОСТ составляет 50 Н/мм², то есть теоретически до 20 кН для данного сечения, однако рабочее значение определяют расчетом трассы и требованиями изготовителя. За наружный ПВХ-шланг кабель не тянут.

Прямой канал или открытый лоток для такого маркоразмера удобнее трубы. В трубе потребуется большой внутренний диаметр, плавные отводы и свободный доступ к тяговым участкам. Обычная гофра здесь не рассматривается.

Что определяет ресурс линии

Основой конструкции служит одна круглая уплотненная многопроволочная медная жила сечением 400 мм², обычно класса 2. Для медных проводников такого размера ГОСТ предусматривает многопроволочное исполнение, а круглые жилы сечением от 50 мм² выполняют уплотненными. Номинальная толщина изоляции из сшитого полиэтилена для 1 кВ и 400 мм² составляет 2 мм.

Поверх изоляции расположена полимерная подушка. Далее накладываются две оцинкованные стальные ленты и защитный шланг из ПВХ-пластиката. Изоляция из сшитого полиэтилена допускает постоянный нагрев жилы до 90 °C, кратковременный перегрузочный режим до 130 °C и температуру до 250 °C при коротком замыкании. Для сечений более 300 мм² нормативная температура по условию невозгорания при коротком замыкании составляет 400 °C.

Стальная броня задает границу применения. ГОСТ не разрешает использовать стальные ленты для бронирования одножильных кабелей, работающих в сетях переменного напряжения. Переменное магнитное поле вызывает дополнительные потери и нагрев металла. Поэтому стандартный ПвБШв 1х400 со стальной ленточной броней применяют в цепях постоянного тока. Для фазных проводников однофазной или трехфазной сети требуется исполнение с немагнитной броней из алюминия или алюминиевого сплава.

Нагрузка и номинал защиты

Допустимый длительный ток ПвБШв 1х400 на постоянном напряжении составляет ориентировочно 1124 А при прокладке на воздухе и 1060 А в земле. Эти значения рассчитаны для температуры воздуха 25 °C, грунта 15 °C, глубины 0,7 м и удельного теплового сопротивления грунта 1,2 К·м/Вт. Труба, групповая трасса, нагретое помещение или сухой грунт потребуют понижающих коэффициентов.

Для большинства проектов разумной исходной защитой будет автомат на 800 А. Аппарат на 1000 А допустимо рассматривать только после теплового расчета, проверки селективности и сверки с ТУ производителя. В цепи 750 В постоянного тока номинал 800 А соответствует мощности около 600 кВт.

Расчет для переменного напряжения приводится только для аналогичного кабеля с немагнитной броней. При автомате 800 А и cosφ 0,85 активная мощность составит примерно:

• 156 кВт в однофазной сети 230 В;

• 471 кВт в трехфазной сети 400 В.

При защите на 1000 А ориентировочные значения увеличатся до 196 и 589 кВт. Итоговую уставку выбирают не по сечению отдельно, а с учетом длины линии, способа прокладки, температуры, числа нагруженных кабелей и допустимого падения напряжения.

Где оправдан ПвБШв 1х400

Маркоразмер используют для соединения аккумуляторных контейнеров с общей DC-шиной промышленного накопителя энергии. Второй вариант - перемычка между выпрямительным агрегатом и силовым инвертором испытательного стенда электроприводов.

Сечение также подходит для питания мощного электромагнита постоянного тока на линии сортировки металла и для соединения батарейного поля промышленного источника бесперебойного питания с преобразовательным шкафом. Еще один узкий случай - замена жесткой медной шины кабельной связью на участке, где оборудование установлено на разных отметках и требуется компенсировать монтажные отклонения.

Приемка и комплектование заказа

Кабель эксплуатируют при температуре от -50 до +50 °C. Без предварительного прогрева его прокладывают при температуре не ниже -15 °C. ПВХ-шланг стандартного исполнения рассчитан на одиночную прокладку; при укладке группой проектом предусматривают дополнительные средства огнезащиты.

При приемке сверяют класс и фактическое сечение жилы, материал брони, наружный диаметр, массу барабана и строительную длину. Отдельно проверяют паспорт, результаты приемо-сдаточных испытаний и обозначение ТУ, поскольку для сечения 400 мм² массогабаритные данные разных заводов могут отличаться. Расчетный срок службы распространенных заводских исполнений составляет не менее 30 лет.

При подборе через «Кабельный Дом» каталог из 100000+ наименований позволяет зафиксировать в заявке нужный завод, материал брони и допустимую длину на барабане. Для ПвБШв 1х400 это существеннее формального совпадения марки: ошибка в исполнении может сделать кабель непригодным для проектной сети.

Краткие технические характеристики

• Марка: ПвБШв

• Маркоразмер: 1х400 мм²

• Стандарт: ГОСТ 31996-2012, ТУ изготовителя

• Номинальное напряжение: 1 кВ

• Ток в воздухе: ориентировочно 1124 А на постоянном токе

• Ток в земле: ориентировочно 1060 А на постоянном токе

• Наружный диаметр: ориентировочно 35-39 мм

• Масса 1 км: ориентировочно 4600-4900 кг

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

• Срок службы: обычно не менее 30 лет, точное значение - по ТУ завода