Кабель АПвБбШп 3х120

Кабель АПвБбШп 3х120: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвБбШп 3х120 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), каналах, туннелях, а также в условиях повышенной влажности и агрессивных сред, где отсутствует риск значительных растягивающих усилий.

Расшифровка маркировки АПвБбШп 3х120

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
• Б – тип брони: две стальные оцинкованные ленты.
• б – наличие подушки под броней (без обозначения «б» – нет подушки, но в данной марке она присутствует как часть конструкции Бб).
• Шп – материал защитного шланга (наружной оболочки): полиэтилен.
• 3х120 – количество и номинальное сечение основных жил: три жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвБбШп 3х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долгий срок службы и стабильность параметров в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и укладки. Номинальное сечение 120 мм² определяет его токовую нагрузку.

2. Изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что создает трехмерную сетчатую структуру. Благодаря этому изоляция приобретает исключительные свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы до +90°C, перегрузки до +130°C), стойкость к трекингу, низкие диэлектрические потери, высокую механическую прочность и стойкость к влаге.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из специальных полупроводящих или изоляционных материалов, которая обеспечивает равномерное распределение электрического поля и дополнительную защиту.

4. Экран по изоляции

Каждая жила экранирована полупроводящим экраном в виде ленты или слоя. Поверх изоляции жилы накладывается экран из электропроводящего материала (чаще всего медные или алюминиевые ленты, проволоки или их комбинация). Этот экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, отводит емкостные токи и является элементом системы безопасности при повреждениях.

5. Разделительный слой (подушка)

Поверх скрученных экранированных жил наматывается слой из крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или битумированного материала. Он защищает экраны от коррозии и механических повреждений стальной броней.

6. Броня

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Она обеспечивает механическую защиту от сдавливания, грызунов, случайных повреждений при раскопках. Оцинковка предотвращает коррозию стали.

7. Наружная оболочка (шланг)

Защитный шланг из полиэтилена низкого давления (ПНД) накладывается поверх брони. Он обеспечивает защиту брони от коррозии в агрессивных грунтах (кислотных, щелочных, с повышенным содержанием солей), а также от воздействия влаги. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и химически стойкими свойствами.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8.7/15 (17.5) кВ; 20/35 (40.5) кВ. Для 3х120 чаще применяется на 6/10 кВ.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 30 кВ (для кабелей на 10 кВ) в течение 10 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 100 часов в год).
• Температура при коротком замыкании: +250°C (не более 4 секунд).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.

Таблица 1. Примерные данные по току нагрузки для кабеля АПвБбШп 3х120 (напряжение 10 кВ)

Указаны для различных условий прокладки при температуре грунта +25°C и жилы +90°C.

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечание
В земле (траншее), один кабель	~320	Тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м
В воздухе (в помещении, туннеле)	~290	Температура воздуха +25°C
В воздухе (на открытом воздухе)	~310	Солнечная радиация учтена

Внимание: Точные значения токовых нагрузок должны определяться по актуальным ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007 или расчетным путем для конкретных условий проекта (температура грунта/воздуха, количество работающих кабелей вплотную, удельное тепловое сопротивление грунта).

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочно для 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Наружный диаметр	~55-65 мм	Зависит от толщины изоляции и оболочки
Масса 1 км кабеля	~4500-5500 кг
Строительная длина	Не менее 250 м	По согласованию с заказчиком может быть меньше

Область применения

Кабель АПвБбШп 3х120 применяется для создания и реконструкции кабельных линий электропередачи среднего напряжения (СН) в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии 6-35 кВ в городских и промышленных электросетях.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в болотистых и засоленных грунтах (благодаря оболочке из ПНД).
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, туннелях и коллекторах.
• Прокладка в местах, где возможны механические воздействия (без значительных растягивающих усилий), но где требуется защита от грызунов или случайных повреждений.
• Установка в условиях повышенной влажности.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при более высоких температурах, чем ПВХ или бумажная изоляция, что увеличивает допустимый длительный ток.
• Стойкость к влаге и агрессивным средам: Комбинация герметичной изоляции XLPE и полиэтиленовой оболочки обеспечивает высокую стойкость.
• Механическая прочность: Броня из стальных лент защищает от большинства механических воздействий при правильной прокладке.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, не требует систем постоянного подпоя масла, что упрощает эксплуатацию.
• Более легкий монтаж и меньший радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями аналогичного сечения.
• Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции, но часто более экономичная, чем маслонаполненные.
• Чувствительность к монтажным повреждениям: При нарушении технологии разделки и монтажа концевых муфт возможны локальные перенапряжения в изоляции.
• Большая жесткость и масса по сравнению с небронированными кабелями, что усложняет ручную укладку.
• Требовательность к квалификации персонала при монтаже соединительных и концевых муфт.

Особенности монтажа и эксплуатации

1. Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях) при условии устройства песчаной подушки и засыпки сверху слоем песка для защиты от острых камней. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть уложен в защитные трубы или блоки. Минимальный радиус изгиба должен строго соблюдаться.

2. Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания кабеля АПвБбШп должны применяться специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и экранирующих элементов, герметизацию.

3. Заземление: Броня и экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

4. Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (по современным нормам) для проверки состояния изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвБбШп отличается от АПвПу?

Кабель АПвПу имеет усиленную броню из круглых стальных оцинкованных проволок (индекс «Пу»), что обеспечивает защиту от растягивающих усилий. АПвБбШп с ленточной броней (Бб) защищает в основном от сдавливающих и ударных воздействий, но не предназначен для значительных растягивающих нагрузок. Кабель АПвПу тяжелее и дороже.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп 3х120 в воде?

Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется без дополнительной защиты, хотя материалы изоляции и оболочки влагостойки. Для постоянной прокладки в водоемах существуют специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП).

Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) у четырехжильного аналога?

Для кабеля на 6-35 кВ четвертая жила, как правило, не является нулевой в классическом понимании (N), а служит для заземления экрана (дренажный провод). Ее сечение нормируется и обычно составляет 25-35 мм² для основного сечения 120 мм². Для систем низкого напряжения (0.4 кВ) существуют другие марки кабелей (напр., АВБбШв).

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвБбШп при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, указанных в технических условиях (ТУ) или ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше.

Что означает цветовая маркировка жил?

Изолированные жилы кабелей на напряжение 6 кВ и выше обычно имеют одноцветную изоляцию (чаще всего натурального цвета сшитого полиэтилена). Идентификация фаз (A, B, C) осуществляется либо с помощью цветных бирок при монтаже муфт, либо по расположению жил в муфте. На наружной оболочке кабеля наносится маркировка с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и метража.

Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвБбШп или ААБл?

Кабель ААБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и алюминиевую оболочку. Он традиционен, но имеет ряд недостатков: ограничение по разности уровней прокладки из-за стекания пропитки, более низкая допустимая температура (+70°C), необходимость в сложных концевых муфтах. Кабель АПвБбШп лишен этих недостатков, имеет большую пропускную способность и проще в монтаже. В современных проектах для новых трасс предпочтение отдается кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), таким как АПвБбШп.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью?

Полиэтиленовая оболочка (Шп) сама по себе обладает высокой химической стойкостью. Однако при очень высокой агрессивности грунтов (например, в зонах химических производств, свалок) рекомендуется дополнительная защита – прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах с последующей продувкой их инертным газом или заполнением специальными составами.