Кабель АПвКШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКШв 4х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка является современной и технологичной заменой устаревающим кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки АПвКШв

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается индексом «в» далее).
• в – обозначает, что изоляция выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
• К – наличие конструктивного экрана (общего для всех жил) в виде медных проволок.
• Ш – тип защитной оболочки: шланг.
• в – материал защитного шланга: поливинилхлоридный пластикат.
• 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В стандартном исполнении три жилы используются для фаз, четвертая – для нулевой рабочей (нейтральной) проводника.
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструкция кабеля АПвКШв 4х1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой формы. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 70 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: белая, красная, синяя (голубая) и черная (или желто-зеленая для жилы заземления, если она предусмотрена вместо нейтрали).

2. Изоляция жилы

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру молекул, что кардинально улучшает свойства материала: повышается температурная стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации увеличивается до +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическая прочность. Толщина изоляции нормируется согласно ГОСТ 31996-2012.

3. Скрутка

Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя используются жгуты из полиэтилена, поливинилхлорида или аналогичных материалов, что придает кабелю округлую форму и повышает его стабильность.

4. Экранирующая оболочка

Поверх скрученных жил накладывается экранирующий слой. Он состоит из двух элементов:

• Экран из медных проволок (обозначение «К» в маркировке): Медные проволоки малого диаметра накладываются поверх скрутки по спирали. Основная функция – защита от электромагнитных помех, выравнивание электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для систем заземления.
• Экранирующая лента: Под проволочным экраном, непосредственно на скрутке, часто накладывается медная или алюмополимерная лента, которая обеспечивает полноценный электрический экран.

5. Защитный шланг (оболочка)

Внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, бензин, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях), ультрафиолетового излучения и влаги. Оболочка имеет характерный оранжевый, черный или серый цвет.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля АПвКШв 4х1 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	0,66/1
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 7,5 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 150 м для сечений 70 мм² и выше
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3,5 кВ в течение 5 мин.

Области применения

Кабель АПвКШв 4х1 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря влагостойкой оболочке и экрану, он может использоваться в условиях повышенной влажности. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 0,4/0,66/1 кВ.
• Питание мощных электроприемников (насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры).
• Прокладка на промышленных предприятиях.
• Вводы в здания и сооружения от воздушных линий (ВЛ).
• Устройство кабельных ответвлений от магистральных линий.

Важное ограничение: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» не требуется по умолчанию, но может быть опцией). Для групповой прокладки в пожароопасных зонах необходимо применять исполнение с индексом «нг(А)-HF» или «нг(А)-LS», что должно быть отражено в маркировке (АПвКШвнг).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать больший ток по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией (до +70°C).
• Стойкость к тепловым ударам и перегрузкам: Сохраняет свойства при кратковременных перегрузках и коротких замыканиях.
• Влагостойкость: Полная негигроскопичность изоляции, в отличие от бумажной.
• Упрощенный монтаж и обслуживание: Не требует сложных технологий монтажа муфт, связанных с осушением и пропиткой, как для кабелей с бумажной изоляцией.
• Длительный срок службы.
• Наличие экрана: Защита от внешних помех и безопасность для персонала.

Недостатки:

• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: Требует аккуратной прокладки.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ или ВВГ на аналогичное сечение, но ниже, чем у медных аналогов.
• Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Необходима тщательная зачистка и изоляция для предотвращения ползучего разряда.

Сравнение с ближайшими аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвКШв с аналогами

Параметр	АПвКШв	АВВГ	АСБ	ПвКШв (медный)
Материал жилы	Алюминий	Алюминий	Алюминий	Медь
Изоляция	СПЭ	ПВХ	Бумага пропитанная	СПЭ
Экран	Медные проволоки	Нет	Битумная лента, броня	Медные проволоки
Макс. t° жилы	+90°C	+70°C	+70°C (до 1 кВ)	+90°C
Прокладка в земле	Да (в трубах или с защитой)	Ограниченно	Да (броня)	Да (в трубах или с защитой)
Стойкость к влаге	Высокая	Средняя	Низкая (требует герметизации)	Высокая
Относительная стоимость	Средняя	Низкая	Средняя	Высокая

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвКШв должна осуществляться с соблюдением ПУЭ 7-го издания, СП 76.13330.2016 и инструкций завода-изготовителя.

• Прокладка в земле: Допускается, но рекомендуется защита (укладка в трубы, лотки или с использованием сигнальной ленты) из-за отсутствия брони. Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Необходима песчаная подушка и засыпка.
• Радиус изгиба: Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (7,5D) во избежание повреждения изоляции и экрана.
• Заземление: Экран из медных проволок подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защиты.
• Монтаж муфт: Использовать только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделить разделке концов и равномерной укладке полупроводящих слоев и изоляции.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям повышенным напряжением 3,5 кВ промышленной частоты в течение 5 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие АПвКШв от АПвПу?

Основное отличие – в конструкции внешней защитной оболочки. У АПвКШв – это шланг из ПВХ пластиката, обеспечивающий лучшую защиту от агрессивных сред и механических воздействий. У АПвПу – наружная оболочка из полиэтилена, которая обладает высокой стойкостью к влаге и химии, но менее устойчива к ультрафиолету и механическим повреждениям. АПвПу часто используется для прокладки в воде.

Можно ли использовать 4-жильный кабель АПвКШв в системе TN-C-S, где нужен отдельный PEN-проводник?

Да, можно. В системе TN-C-S на участке линии до точки разделения PEN-проводника на N и PE, одна из четырех жил (обычно синего или голубого цвета) используется в качестве совмещенного нулевого рабочего и защитного проводника (PEN). После точки разделения необходимо использовать пятый проводник для PE, поэтому для таких сетей часто применяют 5-жильные кабели.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельном лотке внутри помещения?

При одиночной прокладке в неагрессивной среде дополнительная механическая защита не требуется. Однако если существует риск механических повреждений (например, в проходных тоннелях), рекомендуется использовать перфорированные или сплошные лотки с крышками. При групповой прокладке необходимо использовать исполнение «нг» (не распространяющее горение).

Как правильно выбрать сечение жил АПвКШв?

Выбор сечения осуществляется по трем основным критериям, указанным в ПУЭ Глава 1.3:

1. По допустимому длительному току (нагреву).
2. По потере напряжения.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (для сетей выше 1 кВ – обязательно, для сетей до 1 кВ – проверяется, если известно время действия защиты).

Необходимо выполнить расчеты по всем пунктам и выбрать наибольшее из полученных значений. Рекомендуется пользоваться актуальными таблицами из ПУЭ или ГОСТ 31996-2012.

Допускается ли соединение жил кабеля АПвКШв методом скрутки?

Категорически нет. Соединение алюминиевых жил должно производиться только с помощью сертифицированных средств: опрессовки (гильзы), сварки или болтовых соединений в специализированных муфтах или ответвительных коробках. Скрутка ненадежна, имеет высокое переходное сопротивление, подвержена окислению и нагреву, что приводит к авариям.

Что означает аббревиатура «СПЭ» и почему она важна?

СПЭ – Сшитый ПолиЭтилен. Это ключевой материал изоляции, полученный путем обработки обычного полиэтилена под высоким давлением с целью создания поперечных связей между молекулярными цепочками. Это придает материалу повышенную теплостойкость (до +90°C против +70°C у ПВХ), стойкость к растрескиванию и деформациям под нагревом, что определяет основные преимущества кабеля.