Кабель АПвБбШп(г) 3х120: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШп(г) 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), на трассах с наличием блуждающих токов, в условиях агрессивных сред и при механических воздействиях.
Расшифровка маркировки АПвБбШп(г) 3х120
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- Бб – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
- Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
- (г) – индекс, указывающий на герметизацию продольных зазоров в бронепокрове гидрофобным заполнителем. Буква «г» в скобках означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
- 3х120 – три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной формы (для оптимизации диаметра кабеля), соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечение 120 мм² является оптимальным для передачи значительных мощностей в сетях среднего напряжения.
- Экран по жиле: Полупроводящий экран на основе сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,0 мм). Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), стойкостью к тепловым ударам и трекингу.
- Экран по изоляции: Полупроводящей слой, поверх которого наложена медная лента или проволоки эквипотенциальные. Предназначен для создания равномерного потенциала, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.
- Поясная изоляция: Изготавливается из полупроводящих или изоляционных материалов, скрепляет скрученные изолированные жилы.
- Разделительный слой: Битумная лента или полимерная пленка, накладывается под броню для предотвращения коррозии стальных лент и защиты внутренних элементов от механических повреждений острыми краями брони.
- Бронепокров: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов, случайных повреждений при раскопках.
- Защитный шланг (наружная оболочка): Из полиэтилена (ПЭ). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе), грибкам и плесени. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при земляных работах. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге и агрессии почвы. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Благодаря негорючести оболочки (индекс (г)) кабель может использоваться в закрытых сооружениях с высокой плотностью прокладки.
- Прокладка по эстакадам, галереям, в помещениях: Устойчивость оболочки к УФ-излучению и перепадам температур позволяет использовать кабель для открытой прокладки.
- Объекты инфраструктуры: Питание подстанций, распределительных пунктов (РП), трансформаторных подстанций (ТП).
- Промышленные предприятия: Электроснабжение цехов с тяжелыми условиями эксплуатации (химическая, металлургическая промышленность).
- Городские распределительные сети: Для ответвлений от магистральных линий 6-10 кВ.
- АПвБбШп(г) vs АПвПг: Кабель АПвПг имеет броню из круглых оцинкованных проволок («г» – гибкая броня). Он более гибкий и устойчив к растягивающим нагрузкам, что критично для прокладки по мостам, в сейсмических зонах, на вертикальных участках. АПвБбШп с ленточной броней дешевле и применяется в стандартных условиях.
- АПвБбШп(г) vs АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет изоляцию из пропитанной бумаги и алюминиевые жилы. Уступает по температурному режиму (допустимый нагрев +70°C), требует особого внимания к перепадам высот при прокладке из-за стекания пропиточного состава. АПвБбШп(г) со сшитым полиэтиленом более современен, надежен и не имеет ограничений по трассе.
- АПвБбШп(г) vs ПвБбШп(г): Марка ПвБбШп(г) имеет медные жилы. Медный кабель при том же сечении имеет большую пропускную способность по току (на 20-30%), меньшее электрическое сопротивление, но существенно дороже и тяжелее. Выбор в пользу алюминия (АПвБбШп) часто делается по экономическим соображениям для протяженных линий.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Раскатка: При прокладке в траншее раскатка может производиться с транспортного средства или вручную с применением роликов. Не допускаются резкие изгибы (радиус изгиба ≥ 15D).
- Подготовка траншеи: Глубина – не менее 0,7-1 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть очищено от камней, строительного мусора и выровнено песчаной подушкой толщиной 10-15 см.
- Монтаж муфт: Для соединения и ответвления используются специальные соединительные и концевые муфты (стопорные) на 6-20 кВ, рассчитанные на изоляцию из сшитого полиэтилена. Работа должна выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии зачистки, экранирования и герметизации.
- Засыпка: После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней слоем 15-20 см, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка траншеи.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (для кабелей 10 кВ – испытательное напряжение 40 кВ в течение 10 минут) и проверке целостности и фазировки жил.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШп(г) 3х120 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля АПвБбШп(г) 3х120 регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими нормативными документами.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Допустимый нагрев жилы при перегрузке | +130°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком возможны отрезки короче) |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 4500-5000 кг (зависит от производителя и толщины изоляции) |
Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для кабеля 3х120 мм² при прокладке в земле (траншее)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка при напряжении 10 кВ, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (грунте) при температуре +25°C, глубине 0,7-1 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт | ~260-280 А | Справочные данные по ПУЭ 7 изд. Табл. 1.3.16. Точное значение зависит от конкретных условий. |
| В воздухе (в помещении, туннеле, на эстакаде) при температуре воздуха +25°C | ~240-260 А | Справочные данные по ПУЭ 7 изд. Табл. 1.3.17. |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШп(г) 3х120 применяется для создания и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения.
Запрещена прокладка по ненагруженным воздушным линиям (как провод СИП).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий проекта, бюджета и требований к надежности.
Монтаж и эксплуатационные требования
Правильный монтаж – залог долговечной работы кабельной линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается индекс (г) в маркировке?
Индекс (г) означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Это достигается за счет использования полиэтилена в оболочке, который не поддерживает горение в отсутствии внешнего источника огня. Также буква «г» может подразумевать наличие гидрофобного заполнителя в броне для защиты от продольного распространения влаги.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп(г) 3х120 в воде?
Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для подводной прокладки используются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, АПвП).
Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБбШп(г) при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше.
Что означает «сшитый полиэтилен» и чем он лучше бумажной изоляции?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого «сшиты» в трехмерную сетку химическими или радиационными методами. По сравнению с бумажно-масляной изоляцией он имеет более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C), не боится перепадов высот, обладает лучшими диэлектрическими и механическими характеристиками, менее трудоемок в монтаже и обслуживании.
Как определить необходимое сечение 120 мм² для проекта?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки и условий окружающей среды) и проверки на потерю напряжения. Для ориентира: кабель 3х120 мм² на 10 кВ способен передавать мощность около 4-5 МВА при длительной нагрузке ~260-280А (P = √3·U·I·cosφ).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Брони и полиэтиленовой оболочки кабеля АПвБбШп(г) обычно достаточно для защиты в стандартных грунтах. Однако в каменистых грунтах, на трассах с высокой активностью грызунов или в зонах риска механических повреждений рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных пластиковых коробов.
Заключение
Кабель АПвБбШп(г) 3х120 является современным, надежным и экономически эффективным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной ленточной брони и полиэтиленовой оболочки, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в широком диапазоне условий: от прокладки в траншеях до монтажа в промышленных помещениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и техническими условиями производителя являются ключом к надежности всей кабельной линии на протяжении десятилетий.