Кабель АПвзБбШп 4х120
Кабель АПвзБбШп 4х120: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвзБбШп 4х120 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из двух стальных оцинкованных лент, защитным шлангом из полиэтилена и предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Расшифровка его маркировки является ключом к пониманию конструкции и свойств:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной марке подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается дополнительно «вз»).
- вз – изоляция из вулканизированного (сзованного) полиэтилена.
- Б – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
- б – без подушки под броней (отсутствие слоя-подушки из битума, крепированной бумаги или аналогичных материалов).
- Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
- 4х120 – число и номинальное сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 120 мм² каждая.
- Повышенная рабочая температура: длительно допустимая +90°C против +70°C для ПВХ.
- Стойкость к тепловым перегрузкам: до +130°C в аварийном режиме (до 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
- Высокая стойкость к коротким замыканиям: до +250°C.
- Низкие диэлектрические потери.
- Высокая влагостойкость и стойкость к трекингу.
- Прокладка в земле (траншеях): Кабель предназначен для непосредственной укладки в грунт. Броня защищает от механических воздействий при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовая оболочка – от почвенной коррозии и блуждающих токов. Рекомендуется укладка на подготовленную «подушку» из песка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, подвалы. В этих условиях броня обеспечивает защиту от возможных падений предметов, растяжения.
- Не рекомендуется для прокладки в воздухе (по опорам) без дополнительных мер защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена его разрушающему воздействию. Также не предназначен для подвижного монтажа.
- Прокладка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки. Минимальный радиус изгиба – не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в траншее необходима песчаная подсыпка (подушка) толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или плитами. Глубина прокладки – обычно 0.7-1.0 м от планировочной отметки.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил используются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – концевые муфты (заливные или термоусаживаемые). Все муфты должны быть рассчитаны на напряжение 6/10 кВ и тип изоляции кабеля (XLPE).
- Испытания после прокладки: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является испытание повышенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц. Для кабеля на 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 21 кВ в течение 5 минут.
Конструкция кабеля АПвзБбШп 4х120
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 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из множества проволок), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и прокладки. Форма жилы – секторная или сегментная. Использование жил такой формы позволяет оптимально заполнить внутреннее пространство кабеля, уменьшить его общий диаметр и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами.
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полимера, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это кардинально улучшает его свойства:
Изолированные жилы имеют отличительную расцветку или цифровую маркировку в соответствии с ПУЭ: жила 1 – желтая, 2 – зеленая, 3 – красная, нулевая – голубая.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространство между жилами заполняется экструдированным заполнителем из полиэтилена или аналогичного материала, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция (обмотка) из полимерной пленки или экструдированный слой, который служит дополнительным барьером и основой для последующих элементов.
5. Бронепокров
Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ключевая особенность маркировки «б» (без подушки) означает, что между поясной изоляцией и броней отсутствует классическая «подушка» из битума и слоя пластмассовых лент или крепированной бумаги. Вместо этого, броня может накладываться непосредственно на полимерный слой. Основная функция брони – защита от механических повреждений: ударов, сдавливания, растяжения, грызунов.
6. Защитный шланг (наружная оболочка)
Внешний слой – оболочка из полиэтилена (Шп). Она защищает стальные ленты брони от коррозии, воздействия влаги, агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте, и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и влагозащитными свойствами.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 6/10 кВ или 8,7/10 кВ, 8,7/15 кВ |
| Система измерения | Переменный ток частотой 50 Гц |
| Количество и сечение основных жил | 4 x 120 мм² |
| Форма жилы | Секторная (сегментная) |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Макс. температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч/сутки) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км (при +20°C) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки | 2.5U0 + 2 кВ в течение 5 мин. (для 10 кВ – 21 кВ) |
| Стойкость к переменному току частотой 50 Гц | 6 кВ – 36 кВ, 10 кВ – 60 кВ (зависит от толщины изоляции) |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон рабочих температур прокладки | Не ниже -15°C (без предварительного подогрева) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвзБбШп 4х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его основное применение – сети на напряжение 6-10 кВ.
Сравнение с аналогами и выбор марки
Выбор кабеля зависит от конкретных условий проекта. АПвзБбШп имеет ряд аналогов с ключевыми отличиями.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвзБбШп | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвБбШп | Фактически та же маркировка, «вз» часто опускается. Конструктивно идентичен. | Полный аналог. |
| АПвБГ | Защитный шланг из поливинилхлорида (ПВХ). Более гибкий, лучше подходит для прокладки в сложных трассах, кабельных сооружениях. Менее стойкий к химическим воздействиям, чем полиэтилен. | Кабельные коллекторы, туннели, помещения, где не требуется высокая химическая стойкость оболочки. |
| АПвБбШв | Защитный шланг из поливинилхлорида пониженной горючести. Обладает стойкостью к распространению горения при одиночной прокладке. | Внутренние помещения, электростанции, где предъявляются требования по пожарной безопасности. |
| АПвПу | Бронирование отсутствует. Защита – усиленная полиэтиленовая оболочка. Легче и дешевле. | Прокладка в блоках, трубах, защищенных каналах, где исключен риск механических повреждений. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, броня из стальных лент, защитный покров. Рабочая температура +80°C. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), стареет. | Модернизация старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией. |
| ПвБбШп | Токопроводящая жила – медь. Более высокая проводимость, меньший вес и диаметр при том же сечении, высокая стойкость к коррозии, но значительно более высокая стоимость. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке, компактности, коррозионной стойкости при ограничениях по диаметру трассы. |
Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери
Для проектирования сетей критически важны данные по допустимым длительным токовым нагрузкам. Они зависят от условий прокладки.
| Условие прокладки | Количество рабочих кабелей в земле | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 1 | ~ 270 А |
| 2 | ~ 250 А (с учетом взаимного нагрева) | |
| В воздухе (в помещении, на эстакаде) | 1 | ~ 260 А |
| 2 | ~ 235 А |
Важно: Приведенные значения являются справочными. Точный расчет должен учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, температуру окружающей среды, глубину прокладки, наличие других кабелей и выполняется в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и методическими указаниями.
Монтаж и эксплуатация
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается «вз» в маркировке от просто «П»?
Буква «П» без уточнения исторически могла обозначать полиэтиленовую изоляцию. «вз» (вулканизированный) однозначно указывает на использование сшитого полиэтилена (XLPE), который имеет принципиально лучшие температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ) или поливинилхлоридом (ПВХ). В современных стандартах для силовых кабелей на среднее напряжение «П» практически всегда подразумевает сшитый полиэтилен.
Почему в маркировке указано «б» (без подушки), и не приведет ли это к повреждению изоляции броней?
Конструкция «б» допускается современными стандартами. Подушка под броней в классических кабелях (например, с бумажной изоляцией) служила для смягчения и предотвращения повреждения нежной бумажной изоляции острыми кромками бронелент. В кабелях с полимерной изоляцией (XLPE) изоляция и поясной слой обладают высокой механической прочностью и эластичностью. Качественно наложенная бронелента с гладкими кромками не повреждает внутренние слои. Это упрощает конструкцию и снижает стоимость.
Можно ли прокладывать АПвзБбШп в воздухе (по фасадам, опорам)?
Не рекомендуется для длительной открытой прокладки. Полиэтиленовая оболочка (Шп) подвержена фотостарению под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, что со временем приводит к потере эластичности, растрескиванию и разрушению. Для прокладки в воздухе следует выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена черного цвета или, чаще, из ПВХ (марки АПвБбШв, АПвБГ), которые имеют лучшую стойкость к УФ-излучению.
Какой кабель выбрать: АПвзБбШп или АПвБГ?
Выбор зависит от среды прокладки:
АПвзБбШп (полиэтиленовый шланг): Лучшая стойкость к влаге, химическим реагентам (кислоты, щелочи, соли) в грунте. Более жесткий.
АПвБГ (ПВХ шланг): Более гибкий, удобен для прокладки в кабельных сооружениях с множеством поворотов. Оболочка имеет меньшую стойкость к некоторым химическим воздействиям, но часто обладает стойкостью к распространению горения. Имеет лучшую стойкость к УФ (для помещений и эстакад).
Как определяется необходимое сечение 120 мм² для проекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям, указанным в ПУЭ:
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный максимальный ток в линии должен быть меньше допустимого тока из Таблицы 3 с поправками на конкретные условия.
2. По потере напряжения. Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать значений, установленных нормами (например, 5% для силовых нагрузок).
Расчет выполняет проектировщик на основе данных о нагрузке, длине линии, способе прокладки и характеристиках питающей сети.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с другими кабелями?
Да. При параллельной прокладке необходимо соблюдать нормативные расстояния между кабелями (не менее 100 мм для кабелей 10 кВ) для обеспечения теплоотвода. Кабели должны быть уложены с зазором, а не вплотную. При пересечении с другими коммуникациями (трубопроводы, кабели связи) кабель АПвзБбШп должен быть отделен слоем земли не менее 0.5 м, а в зоне пересечения защищен плитами или трубами.