Кабель АПвБбШнг(А) 240 мм²: полный технический обзор
Кабель АПвБбШнг(А) 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1, 6 и 10 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – распределение электроэнергии в магистральных линиях, питание мощных потребителей промышленных предприятий, объектов инфраструктуры, а также прокладка в кабельных сооружениях (лотках, туннелях, каналах) и земле (траншеях) с учетом условий коррозионной активности и блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвБбШнг(А) 240 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 16442-80 и последующими изменениями, а также ТУ 16.К71-335-2004. Каждая буква и цифра обозначает конкретный конструктивный элемент:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: «в» означает, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Таким образом, «АПв» – алюминиевая жила в изоляции из сшитого полиэтилена.
- Б – тип броневой защиты: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки (защитной оболочки) под броней. Отсутствие дополнительной буквы означало бы наложение брони непосредственно на поясную изоляцию, что могло бы ее повредить. Буква «б» указывает на наличие подушки.
- Шв – тип наружного защитного шланга (оболочки): «Шв» – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, выпрессованный поверх брони.
- нг(А) – индекс пожарной безопасности: «нг» – не распространяющий горение при групповой прокладке, «(А)» – высшая категория по нераспространению горения согласно ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель соответствует классу пожарной опасности П1б.8.2.2.2.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ в зависимости от изоляции.
- Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Допустимый нагрев при перегрузке: +130°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при +20°C.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ в течение 10 мин. для кабеля на 10 кВ.
- Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Монтаж без предварительного подогрева: допускается при температуре не ниже -15°C.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, активности грызунов. Требуется защита от коррозии (оцинкованная броня) и наличие подушки. Рекомендуется использование песчаной подушки и защитной плиты или сигнальной ленты поверх кабеля.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Индекс «нг(А)» разрешает плотную групповую прокладку без риска распространения пламени.
- Прокладка в помещениях, в том числе с массовым пребыванием людей, на производственных предприятиях. Важно, что кабель не распространяет горение.
- Не рекомендуется для прокладки в блоках, в условиях сильной коррозионной активности (химические производства, солончаки) без дополнительных мер защиты, а также для подвижного соединения.
- Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля при прокладке. Нарушение ведет к деформации изоляции и брони, возникновению остаточных механических напряжений.
- Раскатка: Предпочтительна с применением кабельных роликов. Запрещено сбрасывать барабаны с транспорта, волочить кабель по земле.
- Защита от влаги: Торцы кабеля на барабане и при монтаже должны быть герметизированы. При разделке необходимо предотвратить попадание влаги в изоляцию.
- Заземление: Бронеленты и металлические экраны (если есть) должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) на 6-10 кВ, рассчитанных на изоляцию из сшитого полиэтилена. Процесс включает ступенчатую разделку кабеля с использованием шаблонов, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, экранов, герметизацию.
<
Конструкция кабеля АПвБбШнг(А) 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой). Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшить его общий диаметр и массу. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Для данного сечения чаще применяется многопроволочная конструкция для обеспечения необходимой гибкости.
2. Изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных связей между молекулами) придает материалу выдающиеся свойства по сравнению с обычным полиэтиленом: повышенная термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), высокая стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), отличные диэлектрические и механические характеристики, стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (1, 6, 10 кВ).
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящих или электроизоляционных лент. Она служит для выравнивания электрического поля, придания кабелю правильной круглой формы перед наложением брони и дополнительной защиты.
4. Подушка под броню
Представляет собой слой из крепированной бумаги, ПВХ-лент или битумного состава, наложенный поверх поясной изоляции. Его функция – защита изоляции жил от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони, а также обеспечение возможности относительного смещения брони при изгибах кабеля.
5. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормирована. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических воздействий (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов, а также выполняет функцию заземленного экрана. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
6. Наружная оболочка
Защитный шланг из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от окружающей среды, а также обеспечивает выполнение требований «нг(А)» – нераспространение горения при групповой прокладке. Оболочка имеет характерную оранжевую окраску для кабелей на 6-10 кВ или черную для 1 кВ.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
Механические и эксплуатационные параметры
Токовые нагрузки (справочно, согласно ПУЭ 7 изд.)
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от условий прокладки. Для кабеля АПвБбШнг(А) 3х240 мм² на 10 кВ:
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) | 355 |
| В воздухе (при температуре воздуха +25°C) | 390 |
Примечание: Точные значения должны приниматься по актуальным нормативным документам и расчетам для конкретных условий (глубина заложения, количество кабелей в траншее, температура грунта и т.д.).
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШнг(А) 240 мм² применяется для создания надежных силовых линий в условиях, требующих механической защиты и нераспространения горения.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между АПвБбШнг(А) и другими марками определяется технико-экономическим расчетом и условиями проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область преимущественного применения |
|---|---|---|
| АПвБбШнг(А) 240 | Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, броня, негорючий ПВХнг. Оптимальное соотношение цена/производительность. | Промышленные сети 6-10 кВ, магистральные линии, требующие механической защиты и нераспространения горения. |
| ПвБбШнг(А) 240 | Медная жила. Более высокая проводимость, стойкость к окислению, большая гибкость, значительно более высокая стоимость. | Критически важные объекты, высокие токовые нагрузки, ограничения по сечению, взрывоопасные зоны (при соответствующем исполнении). |
| АВБбШв 240 | Изоляция из ПВХ (В). Более низкая термостойкость (+70°C), меньшая стойкость к тепловым ударам, может не иметь индекса «нг(А)». | Сети до 1 кВ, где не предъявляются высокие требования к диэлектрическим потерям и температуре. |
| АПвПу2г 240 | Броня из проволок, гладкая алюминиевая оболочка поверх нее. Высокая стойкость к растяжению, лучшая защита от коррозии, гибкость. Дороже. | Участки с возможными смещениями грунта, вертикальные трассы, повышенная коррозионная активность. |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвБбШнг(А) 240 мм² требует соблюдения правил для кабелей среднего напряжения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между изоляцией ПВХ (В) и сшитым полиэтиленом (Пв) в кабеле на 10 кВ?
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает значительно более высокими эксплуатационными характеристиками: более высокая рабочая температура (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие диэлектрические потери, высокая стойкость к влаге и трекингу. Кабели с XLPE-изоляцией позволяют передавать большую мощность при том же сечении, имеют больший срок службы и более надежны в сетях среднего напряжения.
Почему для сечения 240 мм² часто выбирают алюминий, а не медь?
Основная причина – экономическая. Алюминиевый кабель существенно дешевле медного при сопоставимых пропускных способностях по току для стационарной прокладки. При правильном монтаже (использование качественных соединителей, кварцевазелиновой пасты, правильное усилие затяжки) надежность соединений алюминиевых жил обеспечивается на весь срок службы. Для магистральных линий, где не требуется повышенная гибкость, алюминий является оптимальным выбором.
Что означает категория «нг(А)» и чем она отличается от «нг»?
«нг» – кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. «нг(А)» – высшая категория по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, означающая, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке (в пучке) даже при горении с высокой тепловой мощностью (испытание на категорию «А» – самая жесткая проверка). Это критически важно для прокладки в кабельных туннелях, этажных распределительных щитах, где множество кабелей проложено рядом.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШнг(А) 240 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, броня из стальных оцинкованных лент предназначена для прямой прокладки в земле. Однако для дополнительной защиты от механических повреждений (например, лопатой при раскопках) и для точного обозначения трассы рекомендуется укладка кабеля на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сверху сигнальной ленты или защитной плиты. В каменистых грунтах или при высоком уровне грунтовых вод могут потребоваться защитные трубы или лотки.
Как правильно выбрать сечение кабеля 240 мм²? Достаточно ли его для мощности, например, 2000 кВА?
Выбор сечения – комплексный расчет по допустимому току нагрузки, потере напряжения, термической стойкости к токам КЗ, экономической плотности тока. Для ориентировочной оценки: для трехфазной линии 10 кВ с кабелем АПвБбШнг(А) 3х240, проложенном в земле, допустимый ток ~355 А. Полная мощность S = √3 U I = 1.73 10000 355 ≈ 6.1 МВА. Таким образом, для мощности 2000 кВА (2 МВА) сечения 240 мм² более чем достаточно с большим запасом. Точный расчет должен учитывать все факторы, указанные в ПУЭ.
Требуется ли дополнительный экран в кабеле АПвБбШнг(А)?
В стандартном исполнении кабеля АПвБбШнг(А) экран в виде медной ленты или проволоки поверх изолированной жилы может отсутствовать. Его функцию (выравнивание электрического поля) выполняет поясная изоляция. Однако для сетей 6-10 кВ часто применяются кабели с экранированными жилами (маркировка «АПвЭ» или «АПвБбШвЭ»), где каждая жила имеет медный или полупроводящий экран. Это повышает надежность, но удорожает кабель. Необходимость экрана определяется проектом и требованиями к сети.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена?
Главная особенность – необходимость тщательной зачистки и выравнивания поверхности изоляции от следов полупроводящего слоя (если он есть). Для этого используются специальные абразивные инструменты и шаблоны. Неполное удаление полупроводящего слоя приводит к локальным концентрациям электрического поля и пробою. Также критически важна чистота и обезжиривание поверхности изоляции перед монтажом муфты. Рекомендуется использовать муфты и комплектующие только от проверенных производителей и строго следовать инструкции по монтажу.