Кабель АПвБбШп(г) 3х50
Кабель АПвБбШп(г) 3х50: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвБбШп(г) 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным покровом в виде полиэтиленового шланга. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБбШп(г) 3х50 следующая: А – жила из алюминия; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (вулканизированного); Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (но с поясной изоляцией); Шп – защитный шланг (покров) из полиэтилена; (г) – герметизация продольных зазоров в броне гидрофобным заполнителем; 3х50 – три токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвБбШп(г) 3х50
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Жила из алюминия (материал – Al 99,5% по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (ОК) или многопроволочная (МК) в зависимости от требований к гибкости. Для сечения 50 мм² чаще применяется многопроволочная жила класса 2 по гибкости.
- Экран по жиле (если предусмотрен): Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше обязательным элементом является экран по токопроводящей жиле в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм).
- Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Первый – полупроводящий слой в виде ленты или экструдированного слоя, который плотно прилегает к изоляции. Второй – медный экран в виде медных проволок, наложенных спирально, или медной ленты. Его сечение нормируется (например, 16 или 25 мм² для данного сечения кабеля) для обеспечения достаточной токовой нагрузки при коротких замыканиях.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил с экранами накладывается поясная изоляция из лент или экструдированного полиэтилена. Она служит защитой экранов жил от механических повреждений и от контакта с броней.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Броня предназначена для защиты кабеля от механических воздействий (сдавливания, ударов, растягивающих усилий), а также от грызунов.
- Защитный шланг (покров Шп): Наружная оболочка из полиэтилена, наложенная поверх брони. Полиэтилен обладает высокими влагозащитными и химически стойкими свойствами. Буква (г) в маркировке указывает на то, что под броней или в ее зазорах присутствует гидрофобный заполнитель, препятствующий продольному распространению влаги в случае повреждения внешнего шланга.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и в присутствии блуждающих токов (броня и шланг из полиэтилена обеспечивают необходимую защиту).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Использование на промышленных предприятиях, в том числе во взрывоопасных зонах (при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и заземлению брони).
- Прокладка в условиях повышенной влажности, в заболоченной местности, в районах с частыми осадками благодаря герметизации (г).
- Устройство вводов на трансформаторные подстанции и распределительные устройства.
- Высокие допустимые температуры: Рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ изоляцией. Это позволяет пропускать больший ток по тому же сечению или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Стойкость к влаге: Сшитый полиэтилен не впитывает воду, а конструкция с герметизацией (г) защищает от продольного распространения влаги. Кабели с бумажной изоляцией критичны к увлажнению.
- Высокие диэлектрические характеристики: Меньшие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, как кабели с бумажно-масляной изоляцией. Допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по разности уровней.
- Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с АСБл аналогичного сечения и напряжения.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и надрезов изоляции, которые могут стать очагом частичных разрядов.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты должны устанавливаться с тщательной подготовкой поверхности и герметизацией для исключения доступа влаги и коронных разрядов.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции (АВБбШв), но часто более выгодная по критерию «цена-пропускная способность-долговечность».
- Прокладка должна осуществляться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
- Радиус изгиба кабеля должен быть не менее 15 его наружных диаметров.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, а после укладки – защита кирпичом или сигнальной лентой перед засыпкой грунтом.
- Заземление: Медные экраны (проволочные или ленточные) всех трех жил должны быть надежно соединены между собой и заземлены с двух концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения нормального режима работы экранов (снятие наведенного напряжения и обеспечение пути для тока короткого замыкания). Броня из стальных лент также подлежит обязательному заземлению с двух сторон для электробезопасности. Сечение заземляющих проводников должно соответствовать ПУЭ.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АПвБбШп(г) 3х50 соответствует требованиям ТУ 16.К71-335-2004, а также международным стандартам (МЭК 60502-2). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 26/35 |
| Число и сечение жил, мм² | 3 х 50 |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | +130 (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Температура при коротком замыкании, °C | +250 (максимальная длительность КЗ – 4 с) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных) |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (по согласованию может быть меньше) |
| Срок службы, лет | Не менее 30 |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (траншее)
Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, глубина прокладки 0,7 м, расстояние между кабелями в траншее 100 мм.
| Номинальное напряжение, кВ | Сечение жилы, мм² | Iдоп, А (одножильный кабель) |
|---|---|---|
| 10 | 3х50 | 170-180 |
| 35 | 3х50 | 155-165 |
Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. Фактическое значение необходимо рассчитывать для конкретных условий прокладки (температура грунта, наличие других кабелей, теплопроводность грунта) согласно ПУЭ гл. 1.3.
Таблица 3. Масса и наружный диаметр (ориентировочно)
| Номинальное напряжение, кВ | Сечение, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|---|
| 10 | 3х50 | 55-60 | 3500-4000 |
| 35 | 3х50 | 75-85 | 5500-6500 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШп(г) 3х50 предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря своей конструкции он обладает стойкостью к механическим воздействиям, влаге и агрессивным средам, что определяет основные сферы его применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного монтажа.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение целесообразно проводить с кабелями старого поколения с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и с кабелями в ПВХ изоляцией (АВБбШв).
Преимущества АПвБбШп(г):
Недостатки / Особенности:
Особенности монтажа и заземления
При монтаже кабеля АПвБбШп(г) 3х50 необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвБбШп от АПвБбШп(г)?
Буква (г) в маркировке указывает на наличие гидрофобного заполнителя в конструкции кабеля. Этот заполнитель (чаще всего на основе геля) располагается под броней или в зазорах между бронелентами. Его функция – блокировать продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешнего полиэтиленового шланга (Шп). Кабель с индексом (г) обладает повышенной надежностью при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях частых подтоплений.
Можно ли использовать кабель АПвБбШп(г) 3х50 для прокладки в воздухе (по фасадам, по опорам)?
Да, можно. Кабель имеет броню и наружную полиэтиленовую оболочку, стойкую к ультрафиолетовому излучению (в отличие от обычного ПВХ, который со временем разрушается под солнцем). Однако необходимо учитывать механические нагрузки (натяжение, ветровые нагрузки) и крепить кабель с помощью соответствующих дистанционных клиц или лент. Также важно правильно рассчитать токовую нагрузку, так как для прокладки в воздухе она будет отличаться от прокладки в земле.
Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения режимов нагрузки (перегрузки сокращают срок службы), качества монтажа соединительных и концевых муфт, а также от агрессивности окружающей среды. Критическим фактором для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена является наличие и развитие частичных разрядов в местах дефектов.
Как правильно выбрать сечение экрана по изоляции для данного кабеля?
Сечение медного экрана (проволочного или ленточного) нормируется стандартами и ТУ. Для кабеля 3х50 мм² на 10 кВ стандартное сечение экрана обычно составляет 16 мм², на 35 кВ – 25 мм². Выбор конкретного значения осуществляется проектировщиком на основе расчета токов короткого замыкания в сети. Экран должен выдерживать ток однофазного КЗ в течение времени срабатывания защиты без перегрева.
Что означает цветовая маркировка жил у кабеля АПвБбШп(г)?
Согласно современным стандартам, изолированные жилы силовых кабелей на напряжение выше 1 кВ могут не иметь цветовой маркировки. Идентификация жил (фазы A, B, C) осуществляется с помощью бирок или маркеров, устанавливаемых на концах кабеля при монтаже. Внутри кабеля жилы различаются по положению в скрутке. Нулевая жила, если она предусмотрена конструкцией (например, в кабеле 4х50), маркируется голубым цветом.
Какой аналог существует у данного кабеля с медными жилами?
Прямым аналогом с медными токопроводящими жилами является кабель ПвБбШп(г) 3х50. В его маркировке отсутствует буква «А» в начале, что и указывает на материал жилы – медь. Медный кабель имеет меньший диаметр жилы при том же сечении (из-за большей проводимости), меньший вес, более высокие допустимые токовые нагрузки (на 20-30%), но существенно более высокую стоимость. Выбор между алюминием и медью является технико-экономическим.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель снимать броню?
Да, при монтаже концевых муфт (КВМ, КВТп) бронеленты удаляются на участке, который будет находиться внутри муфты. После разделки кабеля броня заводится под заземляющую гильзу муфты или фиксируется хомутом для обеспечения электрического контакта и механической фиксации заземляющего проводника. Важно обеспечить надежное заземление как медного экрана, так и стальной брони.