Кабель АПвБбШп(г) 1-х жильный 1 кВ
Кабель АПвБбШп(г) 1-х жильный 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвБбШп(г) на напряжение 1 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) в бронированной оболочке, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, а также в помещениях, включая зоны с повышенной влажностью. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и устойчивость к механическим повреждениям и агрессивным средам. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (но с защитным шлангом поверх), Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена, (г) – герметизация: водоблокирующие ленты в конструкции, 1 – количество жил, 1 кВ – номинальное напряжение.
Конструкция и материалы
Конструкция кабеля АПвБбШп(г) является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим слои от центра к периферии.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ, АВЕж по ГОСТ 22483), круглой или секторной (для сечений от 25 мм²) формы. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной для всех сечений, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Экран по жиле. В кабелях на 1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена экранирование токопроводящей жилы является обязательным. Выполняется в виде ленты из электропроводящего сшитого полиэтилена или наложения экструдированного слоя полупроводящего материала. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на поверхности жилы.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Этот материал, полученный путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания допускает кратковременный нагрев до +130°C и +250°C соответственно, что существенно выше, чем у кабелей с ПВХ-изоляцией.
- Экран по изоляции. Состоит из двух обязательных элементов. Первый – полупроводящий слой (лента или экструзия), плотно прилегающий к изоляции. Второй – медная лента или оплетка из медных проволок, обеспечивающая проводимость и способность отводить токи утечки и токи короткого замыкания. Сечение медного экрана нормируется.
- Разделительный слой. Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты, которая предотвращает адгезию экрана к внутренней стороне брони и защищает его от коррозии.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент стандартизирована и зависит от диаметра кабеля под броней. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле.
- Защитный шланг (оболочка). Внешняя оболочка из полиэтилена (Шп) накладывается поверх брони. Она обеспечивает защиту стальных лент от химической и электрохимической коррозии, а также служит дополнительным барьером от влаги. Буква (г) в маркировке указывает на наличие дополнительной герметизации – обычно это водоблокирующие ленты или нити под оболочкой, препятствующие продольному распространению влаги в случае повреждения.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты кабельными лотками или трубами, благодаря наличию брони.
- Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, эстакадах и галереях.
- Прокладка внутри производственных помещений, в том числе с высокой влажностью и коррозионно-активными средами (при условии стойкости внешнего полиэтиленового шланга).
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Питание мощных электроприемников в промышленности (насосы, вентиляторы, компрессоры).
Основные технические характеристики
Параметры кабеля АПвБбШп(г) регламентируются ГОСТ 31996-2012 и техническими условиями производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,6/1 |
| Частота, Гц | 50 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки на открытом воздухе, в земле, помещениях) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (без разогрева током) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей в небронированном исполнении – 10 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 3,5 (в течение 5 мин. для кабелей после монтажа) |
Области применения и особенности монтажа
Кабель АПвБбШп(г) предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:
Особенности монтажа одножильных кабелей: При прокладке однофазных линий тремя одножильными кабелями (по одному на фазу) необходимо учитывать явление возникновения наведенного напряжения на броне и металлических элементах конструкции. Для его компенсации и обеспечения допустимых токов нагрузки рекомендуется соблюдать симметричную треугольную или «в плане» конфигурацию укладки с перевязкой кабелей. Броневые ленты на концах кабеля должны быть заземлены с обеих сторон линии. При пересечении с другими кабелями и коммуникациями требуется обеспечить расстояние не менее 50 мм, а при параллельной прокладке – согласно ПУЭ и проекту.
Сравнение с аналогами и выбор сечения
АПвБбШп(г) является прямым аналогом более старого кабеля ААБл, но с принципиально улучшенными характеристиками за счет применения изоляции из сшитого полиэтилена. Сравнение с другими типами кабелей на 1 кВ:
| Тип кабеля | Материал жилы/изоляции | Ключевые отличия и применение |
|---|---|---|
| АПвБбШп(г) | Алюминий / Сшитый полиэтилен | Высокая пропускная способность, стойкость к перегрузкам, долгий срок службы. Для ответственных линий в земле и агрессивных средах. |
| АВБбШв | Алюминий / ПВХ-пластикат | Более низкая стойкость к температуре (жила +70°C), меньший срок службы. Бюджетное решение для простых условий. |
| ПвБбШп(г) | Медь / Сшитый полиэтилен | Медная жила имеет большую проводимость и стойкость к окислению, но существенно дороже. Применяется при жестких требованиях к токовой нагрузке и коррозионной стойкости жилы. |
| ААБл | Алюминий / Бумажная пропитанная | Устаревшая конструкция, требует соблюдения перепадов уровней прокладки, боится увлажнения изоляции. Постепенно выводится из эксплуатации. |
Выбор сечения жилы осуществляется по ПУЭ (Глава 1.3) на основе расчетного длительного тока нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в пучке и других поправочных коэффициентов. Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок из ГОСТ 31996-2012.
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| 16 | 95 |
| 25 | 125 |
| 35 | 155 |
| 50 | 190 |
| 70 | 235 |
| 95 | 285 |
| 120 | 330 |
| 150 | 375 |
| 185 | 430 |
| 240 | 500 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБбШп(г) отличается от АПвБбШв?
Буква «п» в маркировке (Шп) означает, что внешний защитный шланг выполнен из полиэтилена, а «в» в АПвБбШв – из поливинилхлорида (ПВХ). Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к влаге, химикатам (кислотам, щелочам) и лучшими диэлектрическими свойствами, но менее устойчив к ультрафиолету. Кабель с оболочкой Шп предпочтительнее для прокладки в грунтах с высокой агрессивностью и влажностью.
Обязательно ли заземлять броню одножильного кабеля АПвБбШп(г) с двух сторон?
Да, согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 3.305), металлические оболочки и броня кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это необходимо для обеспечения электробезопасности (снятия наведенного потенциала) и для обеспечения прохождения токов короткого замыкания при повреждении, что способствует быстрому срабатыванию защитных аппаратов. Исключения могут быть указаны в специальных ведомственных инструкциях для очень длинных линий.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп(г) по воздуху (по фасадам, на опорах)?
Прямая прокладка по воздуху не рекомендуется производителем, так как полиэтиленовая оболочка (Шп) подвержена разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения. Для воздушной прокладки следует выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (обозначение часто «Шп(с)») или из ПВХ (Шв), либо обеспечивать защиту от солнечного света (прокладка в трубах, лотках с крышками).
Что означает индекс (г) и насколько он важен?
Индекс (г) означает «герметизированный» и указывает на наличие в конструкции элементов, препятствующих продольному распространению влаги внутри кабеля. Обычно это наложение водоблокирующих лент или нитей под оболочкой. Это критически важная опция для кабелей, прокладываемых в земле, в местах с высоким уровнем грунтовых вод или в коллекторах, где возможно подтопление. Она предотвращает выход кабеля из строя при локальном повреждении внешней оболочки.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) при использовании нескольких одножильных кабелей АПвБбШп(г) для трехфазной линии?
При использовании трех одножильных кабелей для фаз L1, L2, L3, нулевая (N) и защитная (PE) жилы должны выбираться отдельно, как правило, кабелями того же типа, но меньшего сечения, согласно ПУЭ гл. 1.3. Сечение PE-проводника определяется по таблице 1.7.5 ПУЭ (не менее указанных значений). Сечение N-проводника выбирается по условиям допустимой нагрузки и несимметрии, но, как правило, оно должно быть равно фазному при сечении фазных проводников до 16 мм² по алюминию, не менее 50% фазного для сечений от 25 до 240 мм². Точный расчет должен проводиться в проекте.
Заключение
Кабель АПвБбШп(г) 1 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для создания силовых линий распределения электроэнергии в условиях, требующих высокой механической защиты и устойчивости к внешним воздействиям. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую пропускную способность и стойкость к перегрузкам, а также комплексная защита в виде стальной брони и полиэтиленового шланга с герметизацией. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа, в частности, правил заземления брони и укладки одножильных кабелей, гарантируют долговечную и безопасную эксплуатацию линии на протяжении всего заявленного срока службы, превышающего 30 лет.