Кабель АПвБШвнг(А) 4х150
Кабель АПвБШвнг(А) 4х150: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБШвнг(А) 4х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в широком спектре условий, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвБШвнг(А) 4х150
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (полиэтилен вулканизированный).
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шв – тип защитного шланга (внешней оболочки): шланг защитный из ПВХ-пластиката.
- нг(А) – показатель пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования по нераспространению горения согласно ГОСТ 31565-2012 и ГОСТ 53315-2009).
- 4х150 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 150 мм² каждая.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта. Обязательна укладка на подушку и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Прокладка в блоках или трубах не является обязательной, но может применяться для дополнительной защиты.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, этажи и двойные полы. Показатель «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без ограничения по горючей массе, что критически важно на энергонасыщенных объектах.
- Прокладка в помещениях и производственных цехах: В условиях возможных механических воздействий и наличия горючих материалов.
- Прокладка в пожароопасных зонах (класс П-IIа по ПУЭ): Помещения, где обращаются твердые горючие вещества.
- Не рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью, в том числе блуждающими токами, без дополнительных мер защиты. Не предназначен для прокладки по воздуху (воздушные линии) без несущего троса.
- Экономичность: Алюминиевые жилы делают кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ПвБШвнг(А)-Cu) при больших сечениях.
- Высокие термические характеристики изоляции: СПЭ обеспечивает большую пропускную способность и стойкость к перегрузкам по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией (ВВГнг(А)).
- Надежная механическая защита: Стальная броня гарантирует защиту от большинства внешних воздействий.
- Пожарная безопасность: Категория «нг(А)» позволяет использовать кабель на ответственных объектах с групповой прокладкой.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и ПВХ-шланг защищают от влаги и агрессивных сред.
- Больший диаметр и масса: По сравнению с кабелем без брони (АВВГнг(А)) и, особенно, с медными аналогами.
- Меньшая гибкость: Из-за брони и алюминиевых жил требует соблюдения минимального радиуса изгиба.
- Особенности монтажа алюминия: Требуется использование специальной контактной пасты (кварцевазелиновой) и правильного подхода к оконцеванию и соединению для предотвращения окисления и ослабления контакта.
- Радиус изгиба: При монтаже радиус изгиба должен быть не менее 10 наружных диаметров кабеля. Для кабеля АПвБШвнг(А) 4х150 наружный диаметр примерно 45-50 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба составляет 450-500 мм.
- Раскрой брони и заземление: При разделке кабеля стальные бронеленты должны быть надежно заземлены. Для этого их раскручивают, обрезают и соединяют с контуром заземления с помощью бандажа или специального заземляющего проводника.
- Оконцевание алюминиевых жил: Для подключения к шинам, аппаратам или соединения с медными проводниками необходимо использовать кабельные наконечники, опрессовку или сварку. Места контакта должны быть очищены и обработаны антиоксидантной пастой.
- Учет температурного расширения: При прокладке в воздухе на длинных прямых участках необходимо предусмотреть компенсационные петли для предотвращения механических напряжений из-за теплового расширения алюминия.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБШвнг(А) 4х150 является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля), многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483). Это обеспечивает необходимую гибкость для монтажа.
2. Изоляция
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу превосходные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 секунд) изоляция выдерживает температуру +250°C при коротком замыкании.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Межжильное пространство заполняется экструдированным или наложенным жгутом из негорючего материала, что обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную огнезащиту.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты. Она служит для фиксации сердечника и дополнительного барьера.
5. Броня
Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Он предназначен для защиты кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) и от растягивающих нагрузок.
6. Внешняя оболочка
Наружный шланг выполнен из ПВХ-пластиката пониженной горючести с индексом «нг(А)». Эта оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от внешней среды и обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБШвнг(А) 4х150
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ |
| Количество и сечение основных жил | 4 x 150 мм² |
| Форма жилы | Секторная (сегментная), многопроволочная |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C (максимум 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может варьироваться у разных производителей) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 10 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц | 3.5 кВ в течение 10 мин. |
Таблица 2. Электрические сопротивления (ориентировочные, по ГОСТ 22483)
| Параметр | Значение (при +20°C) |
|---|---|
| Электрическое сопротивление постоянному току жилы, не более | 0.206 Ом/км |
| Активное сопротивление жилы переменному току (50 Гц) при +90°C, не более | ~0.258 Ом/км |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвБШвнг(А) 4х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и оболочке «нг(А)» он имеет широкую сферу применения:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери
Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) зависит от условий прокладки. Приведенные значения — ориентировочные, окончательный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.
Таблица 3. Ориентировочные длительно допустимые токи для кабеля АПвБШвнг(А) 4х150
| Условия прокладки | ДДТ, А (для жил сечением 150 мм²) |
|---|---|
| Проложен в земле (одиночный кабель, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C) | ~270 А |
| Проложен в воздухе (окружающая температура +25°C) | ~245 А |
| Групповая прокладка в воздухе (несколько кабелей вплотную) | Требует применения понижающих коэффициентов согласно ПУЭ табл. 1.3.26, 1.3.27 |
Важно: При выборе сечения для конкретного объекта необходимо также проверять кабель на потерю напряжения, термическую стойкость к токам КЗ и соответствие защитной аппаратуры.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем ключевое отличие АПвБШвнг(А) от АВБШвнг(А)?
Ключевое отличие — материал изоляции жил. В кабеле АПвБШвнг(А) используется сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE), а в кабеле АВБШвнг(А) — поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). СПЭ имеет более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C у ПВХ), лучшую стойкость к перегрузкам и термическому старению, что обеспечивает большую пропускную способность и долговечность.
Вопрос 2: Можно ли использовать этот кабель для прокладки в воде или агрессивных грунтах?
Кабель имеет броню и внешнюю ПВХ-оболочку, которые обеспечивают защиту от влаги и умеренно агрессивных сред. Однако для постоянной прокладки непосредственно в воде или в грунтах с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки, зоны блуждающих токов) рекомендуется применять кабели со специальной защитой, например, с алюминиевой оболочкой (типа АПвБпнг(А) или АПвПу2г), либо прокладывать его в герметичных трубах из ПНД с дополнительной коррозионной защитой.
Вопрос 3: Какой кабель экономичнее для магистрали 1 кВ: АПвБШвнг(А) 4х150 или ПвБШвнг(А) 4х95 (медь)?
Сравнение требует комплексного расчета. Алюминиевый кабель 150 мм² имеет сопоставимую пропускную способность с медным 95-120 мм². При этом стоимость алюминиевого кабеля будет существенно ниже. Однако необходимо учитывать больший диаметр и массу алюминиевого кабеля (увеличиваются затраты на транспортировку и монтаж), а также особенности монтажа алюминиевых жил. Для ответа необходим детальный технико-экономический расчет (ТЭР) для конкретного проекта.
Вопрос 4: Обязательно ли использовать кабель с индексом «нг(А)» вместо «нг»?
Выбор между «нг» и «нг(А)» регламентируется нормами пожарной безопасности (СП 112.13330.2011, Федеральный закон № 123-ФЗ). Индекс «нг(А)» означает, что кабель прошел испытания по наиболее строгим критериям нераспространения горения при групповой прокладке. На объектах энергетики, в общественных зданиях, на производственных предприятиях с массовым пребыванием людей, в тоннелях и коллекторах, как правило, требуется применение кабелей именно с категорией «нг(А)». Кабели с индексом «нг» имеют более низкие пределы по горючей массе на метр прокладки.
Вопрос 5: Нужно ли заземлять броню кабеля с двух сторон?
Да, согласно требованиям ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72), металлические оболочки и броня силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон для обеспечения электробезопасности и снижения электромагнитных помех. Исключение могут составлять одножильные кабели, где для предотвращения наведения циркулирующих токов применяют заземление в одной точке, но для кабеля АПвБШвнг(А) 4х150 (многожильный) заземление брони с обоих концов является обязательным.
Вопрос 6: Каков ориентировочный срок службы данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБШвнг(А) 4х150, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от реальных условий: температурных режимов, наличия перегрузок, коррозионной активности среды, механических воздействий.
Заключение
Кабель АПвБШвнг(А) 4х150 является современным, надежным и экономичным решением для построения силовых линий напряжением до 1 кВ в условиях, требующих механической защиты и высокой пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, изоляцию из сшитого полиэтилена, стальную броню и оболочку пониженной горючести категории «нг(А)», оптимальна для прокладки в земле, кабельных сооружениях и производственных помещениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и техническими условиями гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.