Кабель ПвБШв 3х185+1х150, 1 кВ

Когда ток нейтрали нельзя считать остаточным

Проблема на вводе к стартовому комплексу тоннелепроходческого щита возникает не только по фазным жилам. Трехфазные гидростанции работают одновременно с однофазными нагревателями, освещением и преобразовательными шкафами. При неравномерном распределении потребителей нейтраль получает значительную нагрузку. ПвБШв 3х185+1х150 на 1 кВ рассматривают для такого фидера, если жила 95 мм² уже не проходит по току N, а полноценное исполнение 4х185 дает лишний расход меди.

Три проводника по 185 мм² используют как L1, L2 и L3. Дополнительную жилу 150 мм² назначают рабочей нейтралью либо PE-проводником. Ее функцию закрепляют индексом N или PE в заказе. Цвет изоляции также должен соответствовать назначению.

Почему исполнение 185+150 требует технических условий

Для основных жил 185 мм² ГОСТ 31996-2012 предусматривает типовую уменьшенную жилу 95 мм². Сочетание 3х185+1х150 в таблицу стандартных пар не входит. Оно может быть изготовлено, но конструктивные размеры, форма жил и назначение четвертого проводника должны быть закреплены в ТУ конкретного предприятия.

В кабеле находятся четыре медные жилы. Основные проводники крупного сечения обычно выполняют многопроволочными, уплотненными и секторными, 2 класса. Изоляция изготовлена из сшитого полиэтилена. Сердечник закрывают внутренним слоем из ПВХ-пластиката, броней из двух оцинкованных стальных лент и наружным герметичным ПВХ-шлангом.

В доступном коммерческом исполнении для позиции 3х185+1х150 заявлены наружный диаметр 56 мм и расчетная масса 7350 кг/км. Эти цифры подходят для предварительной компоновки, но перед выпуском проекта их следует подтвердить паспортом выбранного завода.

Токовая нагрузка и выбор автомата

Для основных жил 185 мм² нормативный длительный ток составляет ориентировочно 504 А на воздухе и 442 А в земле. При трехфазном напряжении 400 В и cosφ = 0,85 это соответствует активной мощности около 297 кВт в воздушных условиях и 260 кВт при расчетной подземной прокладке.

Практический аппарат защиты - автомат в корпусе 500 А с длительной уставкой около 400 А. При такой настройке расчетная трехфазная мощность составляет примерно 236 кВт. Увеличение уставки выше 400 А для подземной линии требует проверки температуры грунта, группировки кабелей и реального теплоотвода.

При однофазной нагрузке предел задает жила 150 мм². Ее справочная токовая способность равна примерно 437 А на воздухе и 391 А в земле. Это соответствует мощности около 85 и 76 кВт при 230 В и cosφ = 0,85. Однако одновременно нагруженные фазные проводники дополнительно разогревают сердечник. Поэтому ток нейтрали рассчитывают в составе всей четырехпроводной линии, а не как для отдельно проложенного кабеля.

Отличие от 3х185+1х95 и 4х185

Исполнение 3х185+1х95 соответствует стандартной паре сечений и обходится дешевле. Оно легче, проще при разделке и подходит для сбалансированной нагрузки. Переход на жилу 150 мм² добавляет около 490 кг меди на каждый километр, но дает больший запас при высокой однофазной составляющей и токах гармоник.

ПвБШв 4х185 снимает ограничение по четвертому проводнику. По данным одного и того же поставщика, его расчетный диаметр составляет 56,8 мм, масса - 8282 кг/км. Рассматриваемый 3х185+1х150 тоньше примерно на 0,8 мм и легче почти на 930 кг/км. Разница в протяжке небольшая, а экономия меди уже заметна.

Выбор между этими позициями определяет ток N. Если нейтраль может длительно работать почти на уровне фаз, разумнее поставить 4х185. Если расчет показывает промежуточную нагрузку, жила 150 мм² позволяет не переплачивать за полноразмерный четвертый проводник.

Монтаж кабеля массой более семи тонн на километр

Сто метров ПвБШв 3х185+1х150 весят ориентировочно 735 кг без барабана. Ручная раскатка здесь исключена. Барабан ставят на стойки, прямые участки оснащают роликами, а каждый поворот проходят через угловые направляющие. Наружный шланг нельзя волочить по бетону или краю кабельного лотка.

Минимальный радиус изгиба равен 7,5 наружного диаметра. При 56 мм получается около 420 мм. Перед вводным шкафом лучше оставить 500-600 мм, чтобы жесткий сердечник не давил на наконечники и вводную плиту.

Кабель нормально проходит по открытому лотку и прямому кабельному блоку. В трубе требуется достаточное внутреннее сечение и плавные отводы. Обычная гофра для такого диаметра не используется. Прокладка без прогрева допускается при температуре не ниже -15 °C, эксплуатация - от -50 до +50 °C. Жилы могут длительно нагреваться до +90 °C, при перегрузке - до +130 °C, при коротком замыкании - до +250 °C.

Где применяют и что фиксируют в заказе

Кроме распределительного контейнера тоннелепроходческого комплекса, маркоразмер подходит для питания станции искусственного замораживания грунта при проходке шахтного ствола, наземного энергомодуля проходческого комбайна или испытательного поста мощных преобразователей. Еще один вариант - ввод к временному распределительному пункту мостового надвижного комплекса с большим числом цепей 230 В.

При заказе необходимо зафиксировать заводское ТУ, индекс четвертой жилы, класс и форму проводников, наружный диаметр, массу и строительную длину. В «Кабельном Доме» эти данные можно включить в КП за 30 минут, чтобы наконечники, вводы и транспорт подбирались под фактическую конструкцию, а не только под обозначение маркоразмера.

Краткие технические характеристики

• Марка: ПвБШв

• Маркоразмер: 3х185+1х150 мм²

• Стандарт: ГОСТ 31996-2012 в части общих требований; сочетание сечений - по ТУ изготовителя

• Номинальное напряжение: 1 кВ

• Ток в воздухе: ориентировочно 504 А по основным жилам

• Ток в земле: ориентировочно 442 А по основным жилам

• Наружный диаметр: около 56 мм для приведенного исполнения

• Масса 1 км: около 7350 кг для приведенного исполнения

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

• Срок службы: около 30 лет, уточняется по заводскому ТУ