Кабель АПвПбШвз 240 мм

Кабель АПвПбШвз 240 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПбШвз 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и специализированным защитным покровом, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных и ответственных линиях электропередачи, в том числе в сложных условиях прокладки.

Расшифровка маркировки АПвПбШвз 240 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пб – бронепокров из стальных оцинкованных профилированных лент (плоских с гофром). Буква «б» указывает на профилированную форму, что повышает гибкость и стойкость к механическим воздействиям.
• Шв – защитный шланг (внешний покров) из ПВХ пластиката.
• з – заполнение пространства между жилами негигроскопичным материалом (например, гидрофобным заполнителем на основе полиакриламида или резиновой смесью). Это ключевая особенность, исключающая продольное распространение влаги в случае повреждения внешних покровов.
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвПбШвз 240 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или сегментной формы (для кабелей на напряжение от 6 кВ). Форма жил позволяет оптимально использовать внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Класс гибкости обычно 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• 2. Экран на жиле: Поверх каждой изолированной жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
• 3. Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• 4. Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из электропроводящих или полупроводящих материалов.
• 5. Заполнитель: Межфазное пространство и пространство под оболочкой заполняется негигроскопичным (водоблокирующим) материалом. При контакте с влагой этот материал набухает, герметизируя поврежденный участок и препятствуя дальнейшему продвижению воды вдоль кабеля (функция «защита от влаги в продольном направлении» – индекс «з»).
• 6. Экран (общий): Медные или алюминиевые ленты, наложенные поверх скрученных жил с перекрытием. Выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью и обеспечивает безопасность при коротком замыкании.
• 7. Оболочка: Внутренняя оболочка из ПВХ пластиката, защищающая экран от коррозии и механических повреждений.
• 8. Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Профилированная форма (гофр) нижней ленты обеспечивает гибкость и повышенную стойкость к сдавливающим нагрузкам.
• 9. Защитный шланг (внешний покров): Наружный шланг из ПВХ пластиката, наложенный поверх брони. Защищает броню от химической коррозии и механических воздействий, обеспечивает необходимые противопожарные характеристики.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПбШвз на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ, 8,7/15 (17,5) кВ, 12/20 (24) кВ, 21/35 (40,5) кВ
Количество и сечение жил	3 x 240 мм²
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (не более 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного прогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения

Кабель АПвПбШвз 240 мм² применяется для создания магистральных и распределительных сетей в условиях, требующих повышенной механической защиты и устойчивости к влаге. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с наличием блуждающих токов и твердых включений.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
• Использование в условиях возможных механических повреждений (например, в зонах движения транспорта или строительных работ).
• Прокладка на трассах с значительными перепадами уровней (вертикальные участки), где наличие водоблокирующего заполнения критически важно.
• Подвод к крупным промышленным предприятиям, трансформаторным подстанциям, распределительным пунктам городских сетей.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем ААБл (с бумажной изоляцией и алюминиевой броней):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°С), что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
• Меньший вес и наружный диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
• Отсутствие ограничений по перепаду уровней на трассе прокладки благодаря отсутствию маслопропитанной бумаги.
• Более высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
• Упрощенный монтаж (не требуется специальная разделка концов для герметизации).

Преимущества перед кабелем АПвПу (с гладкой алюминиевой броней и полиэтиленовым шлангом):

• Наличие водоблокирующего заполнения («з») – главное преимущество, повышающее надежность в затопляемых коллекторах или влажных грунтах.
• Стальная профилированная броня («Пб») обеспечивает лучшую защиту от продавливания и грызунов по сравнению с гладкой алюминиевой лентой.
• ПВХ шланг («Шв») обладает лучшими противопожарными характеристиками (меньшей горючестью и дымообразованием) по сравнению с полиэтиленовым.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААБл) и кабелями без водоблокирующего заполнения.
• Больший вес и радиус изгиба по сравнению с небронированными модификациями (например, АПвВГ).
• Требуется специальное оборудование и навыки для монтажа концевых и соединительных муфт на кабели с изоляцией из СПЭ.

Расчетные электрические параметры (для 3×240 мм², 10 кВ)

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики

Параметр	Значение	Условия
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.125 Ом/км	ГОСТ 22483
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил
Емкостной ток	~3-4 А/км	Приблизительное значение
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~355 А	Прокладка в земле (1 кабель в траншее, глубина 0.7 м, tгрунта=+15°C, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~300 А	Прокладка в воздухе (tвозд=+25°C)
Ток короткого замыкания (Iкз), не более	~25 кА	Длительность до 4 секунд

Примечание: Точные значения I_доп и I_кз необходимо брать из паспортных данных конкретного производителя, так как они зависят от точной конструкции и условий прокладки.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвПбШвз 240 мм² требует соблюдения ряда правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены во избежание перекатывания. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
• Раскатка: Допускается раскатка с помощью кабельных укладчиков или лебедок с применением кабельных роликов. Запрещается сбрасывать барабан с транспортного средства. Минимальный радиус изгиба при прокладке – 15 наружных диаметров.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ и 1.0 м для 35 кВ. На дне – подушка из мелкой земли без камней или песчаная засыпка толщиной 100 мм. После укладки – защитный слой (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) и обратная засыпка.
• Монтаж муфт: Обязательно использование специализированных концевых (КНСт) и соединительных (ССт) муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. Требуется тщательная зачистка, обезжиривание и соблюдение геометрических размеров изоляции по технологической карте.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 6U₀ в течение 10 мин. для кабеля 10 кВ) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПбШвз от АПвПуг?

Основное отличие – в материале внешнего покрова. У АПвПбШвз это ПВХ шланг («Шв»), а у АПвПуг – полиэтиленовый шланг повышенной плотности («П»). Кабель с индексом «уг» (АПвПуг) предназначен для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью (кислые, щелочные почвы, солончаки, болота), так как полиэтилен обладает более высокой химической стойкостью. Кабель с «Шв» чаще применяется в стандартных условиях и обладает лучшими противопожарными свойствами.

Можно ли прокладывать кабель АПвПбШвз 240 мм² в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Несмотря на наличие водоблокирующего заполнения и брони, его конструкция не является герметизированной для длительной работы под гидростатическим давлением. Для подводной прокладки требуются специальные кабели, например, с свинцовой герметичной оболочкой.

Какой кабель выбрать: АПвПбШвз или АПвВГ?

Выбор зависит от условий прокладки. АПвВГ – это кабель с изоляцией из СПЭ, оболочкой из ПВХ, но без брони и водоблокирующего заполнения. Он дешевле и легче. Его применяют для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах), где исключен риск механических повреждений. АПвПбШвз с броней и заполнением выбирают для прокладки в земле (траншеях) и в местах, где возможны механические воздействия или присутствует влага.

Как определяется необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?

Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:
1. По допустимому длительному току нагрузки (I_доп). Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше I_доп для выбранного способа прокладки (в земле/воздухе) с учетом поправочных коэффициентов на количество работающих кабелей вплотную, температуру грунта/воздуха и т.д.
2. По потере напряжения. Особенно важно для протяженных линий (более 1 км). Потеря напряжения от начала линии до конца не должна превышать установленных норм (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По току короткого замыкания (термическая стойкость). Сечение должно быть таким, чтобы при прохождении тока КЗ кабель не разрушился от перегрева.
4. По экономической плотности тока. Применяется для выбора оптимального сечения с учетом капитальных затрат и стоимости потерь электроэнергии за срок службы.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабель, прокладываемый в земле, должен быть защищен от механических повреждений на глубине 0.3-0.5 м от поверхности земли. Для кабелей 20-35 кВ такая защита (кирпич, бетонные плиты, полимерные гофротрубы) обязательна на всем протяжении, кроме мест пересечений с коммуникациями и вводами в здания. Для кабелей до 20 кВ защита требуется только в местах, где вероятны механические повреждения (частое раскопки, движение транспорта). Броня кабеля АПвПбШвз является его собственной защитой, но дополнительные меры повышают общую надежность линии.

Как маркируются концы кабеля АПвПбШвз?

Жилы кабеля маркируются пофазно: для одноцепных линий – желтая (А), зеленая (В), красная (С) цветовая маркировка изоляции жил или цветные термоусаживаемые трубки на концах. Нулевая жила (экран) маркируется синим цветом. На бирках кабельных муфт указывается номер линии, марка и сечение кабеля, напряжение, наименование присоединения, год монтажа.