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

Кабель АПвБбШпз является силовым кабелем с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в сложных условиях эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвБбШпз

Маркировка кабеля производится по ГОСТ 31996-2012 и дает полное представление о его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жил: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – наличие подушки под броней (без подушки, но с поясной изоляцией).
• Шп – материал защитного шланга (оболочки) поверх брони: полиэтиленовый шланг.
• з – наличие заполнителя в виде гидрофобного материала (экструдированного) в межжильном пространстве для предотвращения продольного распространения влаги.
• 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
• 1 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвБбШпз 1 кВ 4х

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений 300 мм² и более жилы могут быть многопроволочными (класс 2). Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: жилы 1, 2, 3 – коричневый, черный, серый; нулевая жила (N) – синий; жила защитного заземления (PE) – желто-зеленый (в кабелях 5-жильных).

2. Изоляция жилы

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с ПВХ (до +70°C). Изоляция наносится методом экструзии, обеспечивая равномерный, беспористый слой. Толщина изоляции нормируется ГОСТом в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются вместе. В кабелях марки «з» (с заполнением) свободное пространство между изолированными жилами заполняется гидрофобным компаундом или экструдированным заполнителем на основе полиэтилена. Это ключевая особенность, предотвращающая миграцию влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил или заполнителя накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Она служит защитой изоляции жил от повреждения стальной броней и дополнительным барьером.

5. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент регламентирована. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при раскопках.

6. Наружная оболочка (шланг)

Изготавливается из полиэтилена (ПЭ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным почвам, некоторым химическим веществам и ультрафиолетовому излучению (при условии добавления стабилизаторов).

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 (1.2) кВ.
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
• Максимальная температура нагрева жил при КЗ: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля.
• Строительная длина: Не менее 150-200 м (по согласованию с заказчиком может быть иной).

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБбШпз 1 кВ, проложенного в земле (траншее)

Условия: температура земли +20°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт.

Сечение жил, мм²	Длительно допустимый ток, А (4-жильный кабель)
4×4	31
4×6	39
4×10	53
4×16	70
4×25	94
4×35	115
4×50	140
4×70	175
4×95	210
4×120	245
4×150	280
4×185	320
4×240	370

Примечание: При прокладке в воздухе, в трубах или при иных условиях необходима коррекция по соответствующим коэффициентам, указанным в ПУЭ 7-го издания.

Таблица 2. Сравнительные характеристики изоляционных материалов

Параметр	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Поливинилхлорид (ПВХ)
Макс. рабочая температура жилы	+90°C	+70°C
Сопротивление нагреву при КЗ	До +250°C	До +160°C
Диэлектрические потери	Низкие	Выше, чем у XLPE
Стойкость к влаге	Высокая	Средняя (гигроскопичность пластификаторов)
Механическая прочность	Высокая	Хорошая
Гибкость при низких температурах	Сохраняется	Теряется, материал дубеет

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБбШпз предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью через резистор, где напряжение относительно земли не превышает 1 кВ. Благодаря броне и влагозащитной оболочке, его основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях). Он может использоваться для питания промышленных объектов, жилых микрорайонов, насосных станций, объектов инфраструктуры. Допускается прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях, за исключением мест с повышенной пожарной опасностью (из-за горючести полиэтилена). Запрещена прокладка по сгораемым конструкциям без дополнительных мер противопожарной защиты (например, оштукатуривание).

Преимущества и недостатки кабеля АПвБбШпз

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Благодаря изоляции из СПЭ с рабочей температурой +90°C, кабель может передавать большие токи по сравнению с аналогичным кабелем с ПВХ-изоляцией.
• Стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка и заполнение обеспечивают высокую степень защиты (обычно не ниже IP68 в комплексе с бронёй).
• Надежная механическая защита: Броня из стальных лент защищает от механических повреждений.
• Длительный срок службы: Составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
• Устойчивость к термическим перегрузкам и КЗ.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции (например, ВВГ) или с алюминиевой оболочкой (АВБбШв).
• Горючесть полиэтилена: Требует соблюдения противопожарных мер при прокладке в пучках и помещениях.
• Больший вес и радиус изгиба по сравнению с небронированными аналогами.
• Чувствительность к точечным ударам: Броня лучше защищает от распределенных нагрузок, чем от удара острым предметом.

Отличия от смежных марок кабелей

• АПвБбШпз vs АВБбШв: Основное отличие – материал изоляции жил. У АВБбШв изоляция из ПВХ, что ограничивает рабочую температуру +70°C и снижает стойкость к влаге в долгосрочной перспективе. АПвБбШпз более современное и надежное решение.
• АПвБбШпз vs АПвПг: Кабель АПвПг имеет броню в виде круглой оцинкованной проволоки и внешнюю оболочку, но не имеет заполнения («з»). Проволочная броня лучше защищает от растягивающих усилий, а ленточная – от продавливания.
• АПвБбШпз vs АСБл: АСБл – кабель с бумажно-масляной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Устаревшая, но еще применяемая технология. АПвБбШпз не требует сложных концевых муфт для герметизации, не имеет риска утечки пропиточного состава, легче и проще в монтаже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое практическое преимущество заполнения («з») в маркировке кабеля?

Наличие гидрофобного заполнения исключает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки и брони. Это локализует место повреждения, упрощает диагностику и ремонт, а также повышает общую надежность линии, особенно при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Вопрос 2: Можно ли проложить кабель АПвБбШпз открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом двух факторов: воздействие ультрафиолета и пожарная безопасность. Стандартный полиэтилен подвержен УФ-деградации. Необходимо убедиться, что в маркировке или ТУ кабеля указана его стойкость к УФ-излучению (обычно достигается добавкой сажи). Для прокладки по фасадам и внутри помещений чаще выбирают кабели с оболочкой из ПВХ (например, АПвБбШв), который является самозатухающим материалом.

Вопрос 3: Какой кабель выбрать для прокладки в земле: АВБбШв или АПвБбШпз?

Для ответственных объектов, где важна высокая надежность, долгий срок службы и возможность перегрузок, безусловно, следует выбирать АПвБбШпз. Его изоляция из сшитого полиэтилена не стареет от нагрева так, как ПВХ, и более стойка к влаге. АВБбШв может быть экономически оправдан для кратковременных или резервных линий, где не ожидаются длительные нагрузки, близкие к предельным.

Вопрос 4: Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвБбШпз при прокладке в земле?

Броня и оболочка из ПЭ сами по себе являются отличной защитой. Однако, согласно ПУЭ, при риске механических повреждений (например, в местах частых раскопок) или в агрессивных грунтах, рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных полимерных труб. Также обязательна сигнальная лента поверх трассы.

Вопрос 5: Допускается ли соединение жил кабеля АПвБбШпз обычной скруткой?

Категорически нет. Для соединения и ответвления алюминиевых жил с изоляцией из СПЭ должны использоваться специализированные кабельные муфты: соединительные, ответвительные или концевые. Внутри них жилы соединяются с помощью механических зажимов (винтовых, болтовых) или опрессовываются гильзами. Это обеспечивает надежный электрический контакт, механическую прочность и герметизацию узла.

Вопрос 6: Как определяется необходимое сечение жил кабеля АПвБбШпз?

Сечение выбирается по трем основным критериям, указанным в ПУЭ Глава 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (см. Таблицу 1, с поправками на условия прокладки).
2. По допустимой потере напряжения (для удаленных потребителей).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверяется для сетей с большими токами КЗ).
Окончательный выбор сечения всегда должен производиться на основе проектного расчета.

Заключение

Кабель АПвБбШпз 4-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания распределительных сетей, требующих прокладки в земле или в условиях возможных механических воздействий. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной броневой защиты, влагонепроницаемой оболочки и заполнения, обеспечивает длительный срок службы и высокий уровень эксплуатационной безопасности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа с использованием соответствующих аксессуаров позволяют реализовать все технические преимущества данной кабельной продукции в энергетических проектах любой сложности.