Кабель АВКШв 1 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АВКШв 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, бронированный стальными оцинкованными лентами, с защитным шлангом из ПВХ. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, В – изоляция из ПВХ (винила), К – броня из круглых стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из ПВХ, выпрессованный поверх брони. Номинальное напряжение 1 кВ (1000 Вольт) указывает на принадлежность к классу напряжений до 1 кВ включительно, что определяет толщину изоляции и сферу применения.
Конструкция кабеля АВКШв
Конструкция кабеля АВКШв является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность и устойчивость к внешним воздействиям. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными или круглой формы) для сечений от 120 мм². Класс жилы (1, 2 или по ГОСТ 22483) указывается в заказе. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и расход материалов.
2. Изоляция
Каждая токопроводящая жила изолируется индивидуально слоем ПВХ пластиката. Цветовая маркировка изоляции жил должна соответствовать ГОСТ 31996-2012: для трехжильных кабелей – желто-зеленый, синий, коричневый; для четырехжильных – желто-зеленый, коричневый, черный, синий (голубой). Синий или голубой цвет традиционно обозначает нулевую жилу, желто-зеленый – заземляющую. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (1 кВ) и сечения жилы.
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для кабелей с секторными жилами скрутка, как правило, концентрическая. Между жилами могут находиться заполнители из ПВХ-компаунда или нетканого материала для придания сердечнику округлой формы и стабильности конструкции.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция (обмотка) из ПВХ-ленты или аналогичного материала. Этот слой служит дополнительной электрической защитой и предохраняет изоляцию жил от повреждения при наложении брони.
5. Броня
Броневой покров выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных поверх поясной изоляции с перекрытием. Толщина лент регламентируется ГОСТ 31996-2012 и зависит от диаметра кабеля под броней. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов.
6. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Поверх брони экструдируется защитный шланг из ПВХ пластиката (Шв). Он защищает стальные ленты от коррозии и обеспечивает дополнительную изоляцию. Оболочка может быть черного или серого цвета. Толщина шланга также нормируется стандартами.
Основные технические характеристики
Характеристики кабеля АВКШв 1 кВ регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
Электрические параметры
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 0.6/1 (1.2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
- Частота: 50 Гц.
- Допустимая длительная температура нагрева жил: +70°C в нормальном режиме.
- Максимальная температура нагрева жил при коротком замыкании: +160°C (продолжительность не более 4 сек).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров для одножильных кабелей и 10 наружных диаметров для многожильных кабелей.
- Строительная длина: Не менее 150-200 метров, по согласованию с заказчиком возможны отрезки короче.
- Прокладка в земле (траншеях): Благодаря броне и влагозащитной оболочке, кабель является основным решением для прокладки в грунтах всех категорий (кроме подверженных растягивающим усилиям). Требуется защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) при прокладке на глубине менее 1 метра.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах: Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений.
- Прокладка в помещениях, тоннелях, по эстакадам: Допускается при отсутствии риска растягивающих нагрузок.
- Внутри производственных помещений с высокой влажностью или наличием агрессивных паров: ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к агрессивным средам.
- Взрывоопасные зоны классов В-Iб, В-Iг, В-IIа по ПУЭ: Может применяться при условии, что броня используется в качестве заземляющего или нулевого защитного проводника.
- Подготовка трассы: Для прокладки в земле необходимо подготовить траншею с удалением твердых включений, устроить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 10 наружных диаметров кабеля при прокладке. Контроль радиуса изгиба обязателен, особенно при низких температурах.
- Соединение и оконцевание: Соединение жил производится с помощью кабельных муфт (соединительных, ответвительных). Алюминиевые жилы требуют применения специальных паст для удаления окисной пленки и надежного контакта. Оконцевание – с помощью кабельных наконечников, опрессовываемых или болтовых.
- Заземление брони: Бронеленты в концевой муфте должны быть надежно соединены между собой и заземлены. Это требование электробезопасности для отвода токов короткого замыкания.
- Испытания после прокладки: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ) и проверена на целостность жил и изоляции.
- АВВГ: Не имеет брони и защитного шланга. Применяется для прокладки в сухих помещениях, кабельных каналах, где исключены механические повреждения. Дешевле и легче АВКШв.
- АВБбШв: Броня выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (лент), что обеспечивает лучшую защиту от растягивающих усилий и применяется в грунтах с нестабильностью. АВКШв с круглыми лентами менее гибок и более устойчив к продавливанию.
- ВВГ, КГ: Кабели с медными жилами. Медь имеет лучшую проводимость, гибкость, но значительно дороже. Алюминиевые кабели экономичнее при больших сечениях и фиксированной трассе.
- АПвБШв: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Рабочая температура жилы +90°C,更高的 токовая нагрузка, стойкость к токам КЗ, но более высокая цена. АВКШв – классическое решение для 1 кВ.
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АВКШв 1 кВ (прокладка в земле, +25°C в земле, температура жилы +70°C)
| Сечение жил, мм² | Длительно допустимый ток, А (одножильный) | Длительно допустимый ток, А (трехжильный) |
|---|---|---|
| 4 | 41 | 35 |
| 6 | 53 | 44 |
| 10 | 73 | 60 |
| 16 | 97 | 80 |
| 25 | 132 | 105 |
| 35 | 160 | 125 |
| 50 | 195 | 155 |
| 70 | 245 | 190 |
| 95 | 295 | 230 |
| 120 | 340 | 265 |
| 150 | 390 | 305 |
| 185 | 450 | 350 |
| 240 | 525 | 410 |
Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. Фактические значения зависят от условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, температура окружающей среды) и должны быть рассчитаны в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.
Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (пример для трехжильного кабеля)
| Сечение, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км, кг (приблизительно) | Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 35-40 | 2500-3000 | 0.641 |
| 3×95 | 45-50 | 4000-4500 | 0.320 |
| 3×120 | 50-55 | 5000-5500 | 0.253 |
| 3×150 | 55-60 | 6000-6500 | 0.206 |
| 3×185 | 60-65 | 7000-7500 | 0.164 |
| 3×240 | 65-70 | 8500-9000 | 0.125 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АВКШв 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц.
Запрещается прокладка в блоках из-за риска повреждения оболочки при затягивании. Не рекомендуется для прокладки по воздуху (в воздушных линиях) из-за значительного веса и отсутствия элементов для крепления к тросу. Для ВЛ применяются специальные марки (например, АВК).
Монтаж и эксплуатационные требования
При монтаже кабеля АВКШв необходимо соблюдать требования ПУЭ 7-го издания, СНиП, а также инструкций заводов-изготовителей.
Отличия от кабелей других марок
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли прокладывать кабель АВКШв в земле без дополнительной защиты?
Да, основное назначение АВКШв – прокладка в земле (траншеях). Броня и шланг из ПВХ обеспечивают защиту от механических повреждений и коррозии. Однако, согласно ПУЭ 2.3.83, при прокладке на глубине 0.5-1.0 м в местах, где вероятны механические повреждения, кабель должен быть защищен от них (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента).
2. Как правильно заземлить броню кабеля АВКШв?
Бронеленты должны быть развязаны и соединены между собой с помощью медной перемычки (бандажа) и выведены на заземляющий проводник в концевых и соединительных муфтах. Сопротивление связи между броней и землей должно соответствовать нормам ПУЭ. Игнорирование заземления брони опасно из-за возможности возникновения на ней опасного потенциала при повреждении изоляции.
3. Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) у четырехжильного АВКШв?
Согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ, в четырехжильных кабелях на 1 кВ сечение нулевой (N) и фазных жил могут быть равными (например, 4×120) или нулевая жила может быть уменьшенного сечения (например, 3×120+1×70). Сечение жилы защитного заземления (PE) в пятижильных кабелях (например, 3×120+1×70+1×35) выбирается в соответствии с требованиями к защитному проводнику (ПУЭ, табл. 1.7.5). Конкретное исполнение указывается в заказе.
4. Допускается ли прокладка АВКШв в агрессивных грунтах?
ПВХ оболочка обладает стойкостью к воздействию кислот, щелочей, солей, масел. Поэтому кабель может прокладываться в грунтах с умеренной химической агрессивностью. Однако при высокой концентрации агрессивных веществ (например, в отходах химических производств) рекомендуется применение кабелей в оболочке из полиэтилена (марки АВКШп) или прокладка в трубах.
5. Какой срок службы у кабеля АВКШв?
Номинальный срок службы кабеля АВКШв при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от условий среды (температура, влажность, механические и химические воздействия).
6. Почему при монтаже важно соблюдать минимальный радиус изгиба?
Превышение допустимого радиуса изгиба может привести к механическому повреждению изоляции жил, смещению или разрыву бронелент, деформации внешней оболочки. Это создает локальные точки повышенного электрического напряжения и снижает механическую прочность, что в перспективе ведет к преждевременному выходу кабеля из строя.
Заключение
Кабель АВКШв 1 кВ является проверенным, надежным и экономичным решением для создания силовых линий распределения электроэнергии напряжением до 1000 В в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, регламентированная ГОСТ, обеспечивает длительную и безопасную эксплуатацию в земле, кабельных сооружениях и производственных помещениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также регулярный контроль состояния являются залогом бесперебойной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании необходимо учитывать современные альтернативы, такие как кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, для задач, требующих более высоких нагрузочных способностей.