Кабель ВБШв-ХЛ 1х400, 1 кВ

ВБШв-ХЛ 1х400, 1 кВ для тягового фидера 825 В

Тяговая подстанция питает карьерную железнодорожную ветку постоянным напряжением 825 В, расчетная мощность участка составляет 450 кВт. Ток фидера достигает 545 А, а длина линии от выпрямителя до секционного пункта равна 180 м. Два ВБШв-ХЛ 1х400 образуют положительный и отрицательный проводники линии. Сечение выбрано с учетом круглосуточной нагрузки: по сравнению с жилой 300 мм² оно уменьшает сопротивление и потери электроэнергии примерно на 22 %.

Конструкция и подготовка к протяжке

Кабель содержит одну круглую уплотненную медную жилу сечением 400 мм², выполненную по классу 2. Жилу покрывает холодостойкая ПВХ-изоляция номинальной толщиной около 2,6 мм. Поверх разделительного слоя наложены две оцинкованные стальные ленты, снаружи расположен защитный шланг из морозостойкого ПВХ-пластиката. Ориентировочный наружный диаметр составляет 37,2 мм, масса 1 км около 4624 кг. Отрезок длиной 180 м весит примерно 832 кг, а пара полюсных кабелей более 1,66 т, поэтому барабаны, домкраты и тяговое оборудование подбирают до начала монтажа. Жила класса 2 допускает стационарные изгибы, но разворачивать ее вручную на малом радиусе нельзя.

Ток, мощность и экономия на потерях

Допустимый постоянный ток медной жилы 400 мм² составляет около 894 А на воздухе и 971 А в земле. Для описанного фидера подходит автомат постоянного тока на 630 А, при котором линия передает до 520 кВт при напряжении 825 В. Рабочая нагрузка 450 кВт создает ток около 545 А, поэтому остается запас для кратковременного разгона составов и включения вспомогательного оборудования.

Сопротивление жилы при +20 °C не превышает примерно 0,047 Ом/км. На двухпроводной трассе длиной 180 м падение напряжения при токе 545 А составляет около 9,2 В на холодной жиле и до 11 В после рабочего нагрева. Потери мощности находятся в пределах 5-6 кВт; для сечения 300 мм² при той же нагрузке они выросли бы примерно до 7,7 кВт. Разница около 1,7 кВт заметна на фидере, который загружен по несколько смен подряд.

Кроме карьерной тяговой линии, ВБШв-ХЛ 1х400 применяют для питания контактной сети шахтных электровозов мощностью до 400 кВт, соединения выпрямителя с накопителем арктической энергосистемы на 350-400 кВт или подачи 600 В постоянного тока к стационарному приводу роторного экскаватора мощностью около 350 кВт.

Справочный расчет для переменного тока

Для одной медной жилы 400 мм² табличный ток переменного напряжения составляет около 685 А на воздухе и 612 А в земле. При cos φ 0,85 это соответствует мощности 128 или 114 кВт в однофазной сети 220 В. В трехфазной сети 380 В расчетный диапазон составляет 383 кВт на воздухе и 342 кВт в земле. Для кабеля с немагнитной броней универсальным вариантом защиты при обоих способах прокладки был бы автомат на 500 А.

Для ВБШв-ХЛ 1х400 эти значения приведены только как характеристика жилы. ГОСТ 31996-2012 запрещает использовать стальные ленты для бронирования одножильных кабелей, предназначенных для сетей переменного напряжения: магнитное поле вызывает нагрев брони и дополнительные потери. В трехфазном проекте следует применять кабель с алюминиевой или другой немагнитной броней.

Монтаж в траншее и на кабельных конструкциях

Диапазон эксплуатации исполнения ХЛ составляет от -60 до +50 °C; отдельные заводские ТУ допускают монтаж без прогрева при температуре до -30 °C. Минимальный радиус изгиба равен 10 наружным диаметрам, то есть ориентировочно 370 мм. Кабель укладывают в грунте, на роликах по лоткам или в кабельных блоках; гибкая гофра для массы 4,6 кг/м практически непригодна, а на пересечениях используют жесткую ПНД-трубу нужного диаметра. Трассу проектируют без значительных растягивающих нагрузок, броню заземляют по принятой схеме уравнивания потенциалов.

ГОСТ 31996-2012 задает сопротивление жилы, толщину изоляции, испытательное напряжение и допустимый нагрев до +70 °C. ТУ конкретного завода уточняют холодостойкий состав ПВХ, строительную длину, массу и минимальную температуру монтажа, поэтому эти данные проверяют до подбора барабана и транспорта.

Отгрузка тяжелого строительного отрезка

Для длины 180 м нужен барабан с грузом более 0,8 т без учета собственной массы тары. «Кабельный Дом» организует доставку кабеля автомобильным или железнодорожным транспортом по России и СНГ, что позволяет отправить крупный отрезок сразу на монтажную площадку без промежуточной перегрузки.

Краткие технические характеристики

• Марка: ВБШв-ХЛ 1х400, 1 кВ

• Количество жил: 1

• Сечение жилы: 400 мм²

• Материал жилы: медь

• Геометрия жилы: круглая уплотненная многопроволочная

• Класс жилы: 2

• Изоляция: холодостойкий ПВХ-пластикат

• Броня: две оцинкованные стальные ленты

• Наружный шланг: холодостойкий ПВХ-пластикат

• Стандарт: ГОСТ 31996-2012, ТУ изготовителя на исполнение ХЛ

• Допустимый постоянный ток, воздух/земля: около 894/971 А

• Справочный переменный ток, воздух/земля: около 685/612 А

• Рекомендуемая защита для описанного фидера: автомат постоянного тока 630 А

• Мощность при 825 В постоянного тока и автомате 630 А: до 520 кВт

• Справочная мощность в однофазной сети 220 В: 114-128 кВт

• Справочная мощность в трехфазной сети 380 В: 342-383 кВт

• Номинальное напряжение: 0,6/1 кВ

• Сопротивление жилы при +20 °C: около 0,047 Ом/км

• Наружный диаметр: ориентировочно 37,2 мм

• Масса 1 км: ориентировочно 4624 кг

• Минимальный радиус изгиба: около 370 мм

• Температура эксплуатации: от -60 до +50 °C

• Монтаж без прогрева: до -30 °C по отдельным заводским ТУ

• Допустимый длительный нагрев жилы: +70 °C

• Срок службы: не менее 30 лет

• Ограничение: стальная ленточная броня одножильного кабеля не предназначена для сетей переменного напряжения