Кабель АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм

Кабель АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированный стальными лентами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 0,66/1 кВ. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с вулканизацией в среде пероксида; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести; нг – не распространяющий горение при групповой прокладке; (В) – категория по пожарной безопасности, указывающая на пониженное дымо- и газовыделение.

Конструкция кабеля АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.

    • Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или сегментной формы (для кабелей сечением от 240 мм² и выше, включая 400 мм²). Форма жилы оптимизирована для заполнения внутреннего пространства кабеля, что позволяет уменьшить его общий диаметр и массу по сравнению с жилами круглой формы. Жила соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (или 1-й класс по старому стандарту для сечений выше 240 мм², но с многопроволочной конструкцией).
    • Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, кардинально отличается от термопластичного ПВХ или полиэтилена. Он сохраняет эластичность и механические свойства при высоких температурах (длительно допустимая +90°C), обладает высокой стойкостью к тепловому старению и трекингу. Толщина изоляции нормирована стандартами.
    • Поясная изоляция: В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из термопластичной пленки или экструдированного слоя. Она скрепляет жилы, обеспечивает круглую форму для последующего наложения экрана и брони.
    • Экран: Обязательный элемент для кабелей на напряжение 1 кВ с изоляцией из СПЭ. Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, защищает от внешних электромагнитных помех и является элементом системы безопасности, обеспечивая срабатывание защит при однофазных замыканиях на землю.
    • Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие усилия при протяжке), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
    • Защитный шланг (наружная оболочка): Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ нг). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли и обеспечивает выполнение требований пожарной безопасности (не распространяет горение при групповой прокладке, имеет пониженное дымо- и газовыделение – индекс (В)). Цвет оболочки, как правило, черный.

    Основные технические и электрические характеристики

    Кабель АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми аналогами, которые учитывают требования ГОСТ 31996-2012 и ГОСТ 31565-2012 (пожарная безопасность).

    Таблица 1. Ключевые электрические параметры (для трехжильного кабеля)

    ПараметрЗначениеПримечание
    Номинальное напряжение U0/U, кВ0.66/1U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
    Допустимая длительная температура жилы, °C+90В нормальном режиме работы
    Максимальная температура при КЗ, °C+250Длительность не более 5 сек
    Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C+130Согласно ПУЭ 7-изд.
    Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C-15При отсутствии механических воздействий
    Минимальный радиус изгиба при прокладке15 наружных диаметровДля многожильных бронированных кабелей
    Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее100При температуре +20°C
    Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более0.077Для алюминиевой жилы 400 мм²
    Индуктивное сопротивление, Ом/км~0.08 — 0.09Зависит от взаимного расположения жил и расстояния между ними

    Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, согласно ПУЭ Гл. 1.3)

    Условия прокладкиОдножильный кабель, АТрехжильный кабель, А
    В земле (в траншее, грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт)~520~475
    В воздухе (открыто или в кабельном сооружении)~495~460

    Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом с учетом конкретных условий прокладки: температуры грунта или воздуха, количества работающих кабелей вплотную, глубины заложения, наличия тепловых мостов и т.д. Приведенные цифры носят справочный характер.

    Область применения и особенности прокладки

    Кабель АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и оболочке «нг(В)» он является универсальным решением для широкого спектра объектов.

    • Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределительные сети цехов, главные понижающие подстанции (соединение трансформаторов с РУ-0,4 кВ).
    • Объекты инфраструктуры: Кабельные линии в тоннелях, коллекторах, на эстакадах, в кабельных этажах и двойных полах.
    • Жилищное и коммерческое строительство: Вводы в здания, магистральные линии в кабельных шахтах и коридорах, питание центральных распределительных щитов (ГРЩ, ВРУ). Использование оболочки «нг(В)» обязательно при групповой прокладке в зданиях и сооружениях.
    • Внешние трассы: Прокладка в земле (траншеях) с обязательной защитой от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) в местах с повышенной нагрузкой. Броня эффективно защищает от случайных повреждений при земляных работах.

    Особенности прокладки: Кабель допускается прокладывать в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью, благодаря оцинкованной броне и герметичной оболочке. При прокладке в воздухе (по фасадам, эстакадам) необходимо учитывать его значительный вес и обеспечивать надежное крепление. При групповой прокладке в пучках, коробах или лотках необходимо применять коэффициенты снижения токовой нагрузки, указанные в ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011. Прокладка в взрывоопасных зонах требует дополнительного обоснования и может быть ограничена.

    Сравнение с аналогами и преимущества

    Выбор кабеля АПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм² часто сопряжен с рассмотрением альтернатив. Ключевые сравнения представлены ниже.

    Таблица 3. Сравнение с основными аналогами

    Тип кабеляКлючевые отличия от АПвБШвнг(В)Область предпочтительного применения
    АВБбШвнг(В) 1 кВ 400 мм²Изоляция жил – ПВХ пластикат. Допустимая температура жилы +70°C. Меньшая стойкость к тепловому старению. Меньший радиус изгиба. Ниже стоимость.Проекты с жестким бюджетом, где нет требований к высокой температуре и перегрузочной способности.
    ПвБШвнг(В) 1 кВ 400 мм²Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, меньший вес при том же сечении, но значительно более высокая стоимость. Допустимый ток выше на ~25-30%.Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке, компактностью и где ограничения по бюджету второстепенны.
    АПвПу2г 1 кВ 400 мм²Без брони, с герметизированной оболочкой. Легче и гибче, но не имеет защиты от механических повреждений. Дешевле.Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, галереях), где исключен риск механических повреждений.

    Преимущества кабеля АПвБШвнг(В):

    • Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у ПВХ-аналогов, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение для той же мощности.
    • Отличная стойкость к перегрузкам и КЗ: СПЭ изоляция не течет и не оплавляется при высоких температурах.
    • Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(В)» позволяет прокладку группами без распространения пламени и с низким дымовыделением.
    • Механическая защита: Наличие стальной брони позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб в большинстве случаев.
    • Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и ПВХ оболочка обеспечивают защиту в агрессивных грунтах.
    • Экономичность: Оптимальное соотношение цена/производительность за счет использования алюминия и современных материалов изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между изоляцией СПЭ (Пв) и ПВХ (В)?

Сшитый полиэтилен (XLPE, СПЭ) – это термореактивный материал. После процесса сшивки он приобретает пространственную сетчатую структуру, которая не плавится при нагреве, а только обугливается при чрезвычайно высоких температурах. ПВХ – термопласт, который размягчается и течет при нагреве выше +80-120°C. Поэтому кабели с СПЭ изоляцией имеют более высокую длительно допустимую температуру (+90°C против +70°C), лучшую стойкость к тепловому старению и коротким замыканиям, меньшие потери в изоляции.

2. Можно ли прокладывать кабель АПвБШвнг(В) 400 мм² в земле без защитной трубы?

Да, можно. Наличие брони из стальных оцинкованных лент (индекс «Б» в маркировке) как раз и предназначено для защиты от механических повреждений при прокладке в земле. Однако, согласно ПУЭ (п. 2.3.83), в местах, где возможны механические повреждения (например, при пересечении с дорогами, в местах частых раскопок), рекомендуется дополнительная защита в виде труб или плит. Также обязательна защита сигнальной лентой или плитами при глубине заложения менее 1 м.

3. Как правильно выбрать сечение 400 мм²? Достаточно ли его для мощности 1000 кВА?

Выбор сечения – расчетная задача. Для ориентировочной оценки трехфазной мощности при напряжении 0,4 кВ можно использовать формулу: P = √3 U I cosφ. При токе ~460 А (для прокладки в воздухе) и cosφ=0.95, мощность составит около √3 0.4 460 0.95 ≈ 303 кВт. Для мощности 1000 кВА (или кВт при cosφ=1) на стороне 0,4 кВ потребуется ток около 1445 А, что эквивалентно нескольким параллельным линиям кабеля 400 мм² или использованию шин. Сечение 400 мм² часто используется как вводная или магистральная линия от трансформатора 630-1000 кВА к РУ-0,4 кВ, где токи ограничены номиналом трансформатора.

4. Требуется ли заземление брони и экрана кабеля?

Да, обязательно. Броня и экран (медная лента/проволока) должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление брони обеспечивает электробезопасность (снижает напряжение прикосновения при повреждении оболочки), а заземление экрана – нормальную работу кабеля, выравнивание электрического поля и безопасность для персонала. На практике для этого используют медные проводники, припаиваемые или присоединяемые с помощью обжимных наконечников к броне и экрану, и выводящиеся на заземляющие шины.

5. Что означает индекс «(В)» в маркировке и чем он отличается от «нг-LS»?

Индекс «(В)» – это категория исполнения кабеля по показателям пожарной опасности согласно ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53315-2009). Он указывает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке (нг) и имеет пониженное дымо- и газовыделение (индекс «В» по классификации). «нг-LS» (Low Smoke) – это устаревшее, но часто употребляемое обозначение, примерно соответствующее современной категории «нг(В)» или «нг(В)-LS». Более высокие категории – «нг(А)» (самые строгие требования) и «нг(С)». Кабель АПвБШвнг(В) соответствует требованиям для прокладки в общественных и жилых зданиях.

6. Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвБШвнг(В) с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки и эксплуатации: постоянной нагрузки (желательно не более 70-80% от допустимой), отсутствия частых перегрузок и коротких замыканий, коррозионной агрессивности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг состояния изоляции (например, измерение тангенса угла диэлектрических потерь) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.