Кабель АПвПбШвз 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПбШвз 5-жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) и кабельных сооружениях, включая помещения с повышенной влажностью. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и устойчивости к сложным условиям эксплуатации в электрических сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвПбШвз 5х… 1 кВ

Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе, регламентированной ГОСТ и ТУ, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции.

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – проводящая жила имеет форму сектора (сегмента) для компактности укладки в многожильных кабелях.
• в – внутренняя изоляция жил из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (XLPE).
• П – поясная изоляция (общая для всех жил) из полимерных материалов.

б – броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием.

• Шв – шланг внешний (защитный покров) из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• з – наличие заполнителя между изолированными жилами для придания кабелю круглой формы и герметизации.
• 5 – количество токопроводящих жил.
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Таким образом, полное название описывает кабель: алюминиевый, с секторными жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с поясной изоляцией, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из ПВХ, с заполнением, пятижильный, на напряжение 1000 В.

Конструкция кабеля АПвПбШвз

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жилы имеют форму сектора (сегмента), что позволяет минимизировать межжильное пространство и, как следствие, общий диаметр и вес кабеля. Для 5-жильного кабеля обычно используются три жилы основного сечения и две жилы уменьшенного сечения для нулевой рабочей (N) и защитной (PE) жил, либо все пять жил одного сечения в системах, где это требуется. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными для больших сечений.

2. Изоляция жилы

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру полимера, что кардинально улучшает его свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом: повышается допустимая температура длительной эксплуатации (до +90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), механическая прочность и стойкость к растрескиванию.

3. Заполнение

Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси, экструдированным заполнителем или аналогичным материалом. Это придает кабелю стабильную круглую форму, повышает механическую устойчивость, обеспечивает дополнительную герметизацию и защиту от проникновения влаги вдоль кабеля.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных и заполненных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из того же сшитого полиэтилена или полимерной пленки. Она служит для дополнительного выравнивания электрического поля и скрепления сердечника.

5. Броня

Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основные функции: защита от механических повреждений (давление грунта, случайные удары при раскопках, растягивающие усилия), защита от грызунов. Ленты оцинковываются для обеспечения коррозионной стойкости.

6. Защитный шланг (покров Шв)

Наружная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Выполняет функции защиты брони от коррозии, изоляции бронепокрова, а также обеспечивает стойкость кабеля к воздействию влаги, масел, химических веществ и ультрафиолетового излучения. Пластикат не распространяет горение.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.66/1 (1.2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Частота: 50 Гц.
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Сечения жил и массогабаритные показатели

Типовой ряд сечений для кабеля АПвПбШвз 5-жильного 1 кВ. (Примечание: фактические значения могут незначительно отличаться у разных производителей).

Номинальное сечение, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А*
4×16+1×10	28-32	1300-1500	75-80
4×25+1×16	32-36	1700-1900	100-105
4×35+1×16	35-39	2000-2300	120-125
4×50+1×25	39-43	2600-2900	150-155
4×70+1×35	44-48	3400-3800	185-190
4×95+1×50	49-53	4400-4800	225-230
4×120+1×70	54-58	5400-5900	260-265
4×150+1×70	59-63	6500-7100	300-305
4×185+1×95	64-68	7800-8500	340-345

*Значения приведены для ориентировки. Точный расчет допустимого тока производится согласно ПУЭ гл.1.3 с учетом конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Область применения и условия прокладки

Кабель АПвПбШвз предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основное назначение. Броня защищает от механических воздействий грунта и внешних повреждений. Кабель рекомендуется укладывать на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, а после монтажа засыпать тем же материалом с укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и галереях: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий.
• Прокладка в помещениях с повышенной влажностью (сырых и особо сырых): Защитная оболочка из ПВХ обеспечивает стойкость к влаге.
• Прокладка в пожароопасных зонах: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» может быть указано дополнительно в маркировке).

Запрещается прокладка в блоках из-за риска повреждения оболочки и брони при протяжке, а также по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих тросов и защиты от УФ-излучения, для которой оболочка Шв не предназначена в полной мере.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвПбШвз:

• Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ПвБШв).
• Высокие электротехнические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен обеспечивает высокую пропускную способность и стойкость к тепловым перегрузкам.
• Надежная механическая защита: Броня из стальных лент эффективно защищает от большинства внешних воздействий в грунте.
• Герметичность и устойчивость к влаге: Комбинация заполнения и ПВХ шланга надежно защищает сердечник.
• Удобство монтажа: Секторная форма жил облегчает разделку и подключение к шинам распределительных устройств.

Недостатки и ограничения:

• Больший диаметр и масса: По сравнению с кабелями в легкой оболочке (без брони).
• Жесткость: Наличие брони и заполнителя увеличивает жесткость, что требует соблюдения радиуса изгиба и усложняет прокладку на сложных трассах.
• Необходимость заземления брони: Бронепокров должен быть заземлен с двух сторон для безопасности.
• Ограничение по способу прокладки: Непригоден для воздушных линий.

Сравнение с кабелем АВБбШв

Кабель АВБбШв является прямым аналогом, но с изоляцией из ПВХ пластиката. Ключевые отличия:

Параметр	АПвПбШвз (XLPE)	АВБбШв (PVC)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Поливинилхлорид (ПВХ)
Допустимая температура жилы	+90°C	+70°C
Токовая нагрузка	Выше (на 15-20% при прочих равных)	Ниже
Стойкость к короткому замыканию	Выше (+250°C)	Ниже (+160°C)
Стойкость изоляции к влаге и старению	Выше	Ниже
Экологичность при пожаре	Не содержит галогенов (при использовании безгалогенной оболочки)	Выделяет хлористый водород и dense smoke
Стоимость	Выше	Ниже

Выбор в пользу АПвПбШвз оправдан в ответственных линиях с высокими нагрузками, в условиях возможных тепловых ударов и для увеличения пропускной способности существующих кабельных трасс.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Чем отличается АПвПбШвз от АПвБбШв?

Маркировка АПвБбШв является устаревшей, но до сих пор встречается. Буква «з» в конце современной маркировки (АПвПбШвз) явно указывает на наличие заполнения между изолированными жилами. В старых обозначениях это могло подразумеваться, но не всегда. Кабель с заполнением (с индексом «з») имеет лучшую герметизацию и механическую стабильность.

Вопрос 2: Можно ли использовать кабель АПвПбШвз для прокладки в воде?

Нет, для постоянной прокладки непосредственно в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Для этого сущежат специальные кабели в свинцовой или полимерной герметичной оболочке. АПвПбШвз предназначен для прокладки в земле и кабельных сооружениях, где возможен контакт с грунтовой влагой, но не с постоянным погружением.

Вопрос 3: Как правильно заземлить броню кабеля?

Бронеленты должны быть соединены между собой и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используются специальные заземляющие наконечники, опрессовываемые на бронелентах, или болтовые зажимы. Заземляющий проводник присоединяется к контуру заземления распределительного устройства. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.

Вопрос 4: Какое сечение нулевой (N) и защитной (PE) жилы в 5-жильном кабеле?

Согласно ПУЭ и стандартной практике, в кабелях на напряжение до 1 кВ с алюминиевыми жилами сечение нулевой рабочей (N) и нулевой защитной (PE) жил, как правило, выбирается уменьшенным по сравнению с фазными. Типовые комбинации: 4xХ+1xY, где Х – сечение фазной жилы, Y – сечение нулевой жилы (например, 4×120+1×70). В системах TN-C-S или TN-S, где функции N и PE разделены, требуется пятая жила (PE), и ее сечение также нормируется ПУЭ (например, для сечений фазных жил от 35 до 400 мм² сечение PE должно быть не менее 50% сечения фазной).

Вопрос 5: Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвПбШвз и кабелей с ПВХ изоляцией (АВБбШв)?

Да, допускается, но при этом необходимо учитывать снижающие коэффициенты для допустимых токовых нагрузок согласно ПУЭ, глава 1.3. При совместной прокладке в земле более одного кабеля, каждый из них будет нагреваться от соседних, что требует уменьшения допустимой нагрузки.

Вопрос 6: Что означает исполнение «АПвПбШвз нг(А)-HF»?

Дополнительные буквенные индексы указывают на специальные свойства:

• нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по нераспространению пламени).
• HF (Halogen Free) – безгалогенный. Это означает, что материалы изоляции, заполнения и оболочки не содержат галогенов (хлора, фтора и др.). При пожаре такой кабель выделяет минимальное количество коррозионных газов и дыма, что критически важно для объектов с массовым пребыванием людей (метро, аэропорты, торговые центры).

Заключение

Кабель АПвПбШвз 5-жильный 1 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для создания распределительных сетей 0.4/0.69 кВ, требующих прокладки в земле или в условиях возможных механических воздействий. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обеспечиваемая изоляцией из сшитого полиэтилена, и механическая защита, предоставляемая стальной бронёй. Правильный выбор сечения, соблюдение условий прокладки и монтажа, а также учет требований ПУЭ позволяют создать долговечную и безопасную кабельную линию. При выборе между алюминиевым АПвПбШвз и медным аналогом необходимо проводить технико-экономическое обоснование, учитывая как капитальные затраты, так и эксплуатационные потери.