Кабель АПвБбШнг(А) 1 кВ 120 мм
Кабель АПвБбШнг(А) 1 кВ 120 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШнг(А) на напряжение 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях. Его конструкция и материалы выбраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с массовым пребыванием людей. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его свойств: А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, Бб – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шнг(А) – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с категорией пожарной безопасности «А» (пониженное распространение горения при групповой прокладке).
Конструкция кабеля АПвБбШнг(А) 1 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для изолированных проводов) или аналогичной по ГОСТ. Для сечения 120 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по классу 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Номинальное сечение – 120 мм² – определяет его длительно допустимый ток.
- Фазная изоляция: Нанесена поверх каждой жилы. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, кардинально отличается от термопластичного ПЭ. Он сохраняет отличные диэлектрические свойства при повышенных температурах (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме перегрузки или короткого замыкания), обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.
- Поясная изоляция: Выполняется в виде экструдированного слоя из того же сшитого полиэтилена или термопластичного полиэтилена поверх скрученных изолированных жил. Служит для придания округлой формы сердечнику и дополнительной электрической защиты.
- Экран по жилам: Применяется в кабелях на напряжение от 6 кВ. Для кабеля на 1 кВ его наличие не является обязательным по базовым стандартам, но может быть предусмотрено специальными ТУ для защиты от внешних электромагнитных влияний.
- Броневой покров: Обозначен в маркировке как «Бб». Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
- Защитный шланг (наружная оболочка): Материал – поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (нг). Индекс «(А)» указывает, что при групповой прокладке кабель соответствует высшей категории пожарной безопасности по распространению горения – не распространяет горение при одиночной и групповой прокладке. Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и внешних атмосферных воздействий, а также выполняет функцию барьера от распространения пламени.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок и агрессивности грунта (броня защищает от механических воздействий при засыпке и раскопках).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях, особенно при групповой прокладке.
- Прокладка внутри зданий и сооружений, включая объекты с массовым пребыванием людей (торговые центры, вокзалы, метро, больницы), а также на производственных предприятиях.
- Прокладка в пожароопасных зонах (классы П-II, П-IIа по ПУЭ).
- Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах и в условиях, где возможны постоянные растягивающие усилия (подвес на тросе).
- При прокладке в земле необходимо учитывать удельное тепловое сопротивление грунта (для нормальных условий принято 1.2 К·м/Вт). При прокладке нескольких кабелей в одной траншее вводится понижающий коэффициент.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 |
| Количество и сечение жил | 1×120, 2×120, 3×120, 3×120+1×70, 4×120, 5×120 (наиболее распространены 3 и 4-жильные) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (в режиме КЗ, не более 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений 70-120 мм² |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 12 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3.5 кВ в течение 10 мин. |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШнг(А) 1×120, 3×120 и других конфигураций предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и оболочке «нг(А)» его применение особенно востребовано в следующих случаях:
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабельной продукции всегда осуществляется на основе технического задания, условий прокладки и экономической целесообразности. Ниже приведено сравнение с ключевыми аналогами.
| Тип кабеля | Ключевые отличия от АПвБбШнг(А) | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АВБбШв | Изоляция жил – ПВХ (винил), максимальная рабочая температура +70°C. Меньшая стойкость к перегрузкам, меньший допустимый ток. Оболочка из обычного или пониженно горючего ПВХ. | Бюджетные проекты, сети без ожидаемых перегрузок, где не критична разница в токовой нагрузке. |
| АПвБбШп | Наружная оболочка из полиэтилена (Шп). Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Не распространяет горение только при одиночной прокладке. | Прокладка в земле с высокой коррозионной активностью, в водонасыщенных грунтах, вне помещений. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепадам высот), стареет из-за подсыхания пропитки. Рабочая температура +80°C. | Реконструкция старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией. |
| ПвБбШнг(А) (медный аналог) | Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, больший допустимый ток (при том же сечении 120 мм²), значительно более высокая стойкость к окислению в контактных соединениях. Существенно более высокая стоимость. | Ответственные объекты, объекты с высокими требованиями к пожарной безопасности (медь не искрит), сети с высокими токами нагрузки или ограничениями по сечению. |
Расчет и учет длительно допустимого тока
Для сечения 120 мм² длительно допустимый ток (Iдоп) является критическим параметром для проектирования. Он зависит от количества жил, способа прокладки и температуры окружающей среды. Значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3) и ГОСТ 31996-2012.
| Количество токопроводящих жил | Прокладка в воздухе (в лотке, на стене), А | Прокладка в земле (в траншее, один кабель), А |
|---|---|---|
| Одножильный | ~320 | ~355* |
| Двужильный | ~275 | ~310 |
| Трехжильный | ~260 | ~300 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от обычного ПВХ («В»)?
Изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) является термореактивным материалом. После процесса сшивки она не плавится и не течет при перегреве, сохраняя диэлектрические свойства при температурах до +250°C кратковременно. ПВХ изоляция – термопласт, при +150-200°C начинает размягчаться и терять свойства. Это дает кабелю с СПЭ существенно более высокую стойкость к токам перегрузки и короткого замыкания, а также более высокую долговременную рабочую температуру (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
Почему в маркировке указано «(А)» и что это значит для групповой прокладки?
Индекс «(А)» обозначает высшую категорию по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315 (или ГОСТ 12176). Кабель, испытанный по категории «А», гарантированно не распространяет горение при прокладке пучком (группой) с объемом горючей массы, эквивалентным 7 литрам на метр кабельного пучка. Это обязательное требование для прокладки в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в детских учреждениях, больницах и т.д. Кабели с индексом «нг» без (А) могут быть испытаны по менее строгим категориям (B, C, D).
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШнг(А) 1 кВ 120 мм² в земле без защиты (трубы, лотка)?
Да, это один из основных способов его прокладки. Броня из стальных оцинкованных лент (Бб) предназначена specifically для защиты от механических воздействий в грунте. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ: глубина прокладки не менее 0.7-1.0 м, подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты. В каменистых, сильно коррозионных грунтах или при риске раскопок рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных или пластиковых труб.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) для кабеля 3×120+1×70?
В четырехжильных кабелях с сечением основных фазных жил 120 мм² сечение нулевой рабочей (N) жилы, согласно ПУЭ (п. 1.3.183), может быть уменьшено до 70 мм², если она не используется для питания однофазных нагрузок со значительными токами гармоник кратных трем. Жила защитного заземления (PE) в пятижильных кабелях (3×120+1×70+1×70) должна иметь сечение не менее: 70 мм² – если она является частью того же кабеля и выполнена из того же металла, что и фазные, что и предусмотрено в стандартной конструкции.
Каковы главные преимущества и недостатки алюминиевой жилы в данном кабеле?
Преимущества: Значительно меньшая стоимость (примерно в 3 раза) и вес (в 2 раза) по сравнению с медным кабелем аналогичного сечения и конструкции. Это критически важно для протяженных линий и при ограниченном бюджете.
Недостатки: Меньшая проводимость (примерно в 1.68 раза хуже, чем у меди), что требует большего сечения для той же токовой нагрузки. Алюминий более хрупок и склонен к «текучести» под давлением, что требует применения специальных концевых наконечников с переходными пластинами или заполнителем для предотвращения окисления и ослабления контакта. Монтаж соединений требует большей квалификации.
Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля АПвБбШнг(А)?
Основным документом является Сертификат соответствия ГОСТ 31996-2012, выданный аккредитованной лабораторией. Он должен быть дополнен протоколами испытаний, включая испытания на нераспространение горения (по ГОСТ 53315), и паспортом на конкретную партию кабеля. Для использования на объектах, подконтрольных Ростехнадзору, также требуется сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования») и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость».