Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвзБбШп на напряжение 1 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель АПвзБбШп 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в броне из стальных оцинкованных лент, с защитным шлангом из полиэтилена и предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в агрессивных средах, а также в местах с риском механических повреждений.

Расшифровка маркировки АПвзБбШп

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной марке подразумевается сшитый полиэтилен.
• вз – обозначение, указывающее на то, что изоляция выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. Буква «з» часто трактуется как заполнение пространства между изолированными жилами негигроскопичным материалом (в данном случае – гидрофобным заполнением).
• Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – наличие подушки (постели) под броней. Отсутствие дополнительной буквы «б» означало бы наложение брони непосредственно на поясную изоляцию. Наличие «б» указывает на наличие подушки, которая защищает изоляцию от коррозии и механического воздействия стальных лент.
• Шп – материал защитного шланга (оболочки) поверх брони: Ш – шланг защитный, п – полиэтиленовый.
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструкция кабеля АПвзБбШп 1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, АВЕФ по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 70 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют круглую форму. Для кабелей многожильной конструкции все жилы имеют одинаковое сечение (основные).

2. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полимера, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это существенно повышает его температурные характеристики:

• Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
• Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
• Стойкость к тепловому старению и деформациям под нагрузкой.

Толщина изоляции нормируется стандартами (ГОСТ 16442-80, ТУ 16.К71-310-2001) в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы. Изоляция каждой жилы имеет стандартную цветовую маркировку.

3. Заполнение

Пространство между изолированными жилами заполняется негигроскопичным гидрофобным материалом (чаще всего – жгутами из полиэтиленовой или полипропиленовой пленки, либо резиновой смесью). Это придает кабелю круглую форму, обеспечивает дополнительную защиту от влаги и механическую стабильность конструкции.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил и заполнения накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полимерной пленки или электроизоляционной бумаги. Она служит барьером между жилами и броней, а также дополнительным изоляционным слоем.

5. Подушка под броню (бронеподушка)

Обозначается второй буквой «б» в маркировке. Представляет собой слой из битума, крепированной бумаги, ПВХ-пластиката или полимерных пленок. Назначение:

• Защита поясной изоляции и жил от коррозии и механического воздействия стальных бронелент.
• Предотвращение проникновения влаги через зазоры между лентами брони.
• Амортизация ударов.

6. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основные функции брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны).
• Повышение прочности на разрыв, что важно при прокладке в грунтах с возможной просадкой.
• Экранирование от электромагнитных воздействий (ограниченное).

7. Защитный шланг (наружная оболочка)

Внешний слой из полиэтилена (Шп). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), грибкам и плесени. Защищает броню от коррозии в условиях повышенной агрессивности среды. Полиэтиленовый шланг не распространяет горение при одиночной прокладке.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвзБбШп 1 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U	0,66/1 кВ
Количество и сечение жил	1, 2, 3, 4, 5 жил. Сечение: от 2.5 до 800 мм² (зависит от количества жил)
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Допустимая температура нагрева жилы: при длительной работе при коротком замыкании при перегрузке	+90°C +250°C (не более 4 сек) +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
Строительная длина	Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²), не менее 125 м (для сечений 95 мм² и выше)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3 кВ (в течение 10 мин. для кабелей после изготовления)
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных сечений до 25 мм² — не менее 10 диаметров)

Области применения

• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих нагрузок и риска смещения грунта. Не рекомендуется для прокладки в блоках или трубах из-за риска локального перегрева.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
• Прокладка в условиях повышенной влажности, в заболоченной местности, в грунтах с высокой коррозионной активностью (солевые, кислые, щелочные).
• Прокладка в местах, где возможны механические воздействия (кроме значительных растягивающих усилий).
• Электроснабжение промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры.

Запрещена прокладка по воздуху (подвесным способом) из-за значительного собственного веса и отсутствия несущего троса, а также в местах с возможными значительными растягивающими нагрузками.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвзБбШп занимает нишу между кабелями в ПВХ-изоляции (ВБбШв) и более дорогими медными аналогами (ПвБбШп).

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвзБбШп 1 кВ с основными аналогами

Марка кабеля	Материал жилы/изоляции	Ключевые отличия и преимущества	Недостатки
АПвзБбШп	Алюминий / XLPE	Высокая термостойкость (+90°C), стойкость к влаге и агрессивным средам, меньший вес и стоимость по сравнению с медью, долгий срок службы.	Менее гибкий, чем медный; требует большего внимания к оконцеванию и соединению алюминиевых жил.
АВБбШв	Алюминий / ПВХ	Более низкая стоимость, распространенность. Допустимый нагрев жилы +70°C.	Меньшая термостойкость, выделение хлористого водорода при горении, подверженность старению ПВХ при высоких температурах.
ПвБбШп	Медь / XLPE	Максимальная надежность, высокая проводимость, лучшая стойкость к коррозии и механическим соединениям, допустимый нагрев +90°C.	Значительно более высокая стоимость и вес.
ААБл	Алюминий / бумажная пропитанная	Исторически низкая стоимость, традиционная конструкция.	Ограничение по перепаду высот при прокладке, риск стекания пропитки, горючесть, необходимость герметичных концевых муфт.

Критерии выбора

• Условия прокладки: Для агрессивных грунтов и влажной среды АПвзБбШп предпочтительнее АВБбШв.
• Токовая нагрузка: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C) позволяет пропускать больший ток по сравнению с ПВХ-кабелем того же сечения.
• Экономический фактор: При ограниченном бюджете и отсутствии экстремальных условий может рассматриваться АВБбШв. При требованиях к максимальной надежности и долговечности – ПвБбШп.
• Пожарная безопасность: Полиэтилен не содержит галогенов, в отличие от ПВХ.

Монтаж и эксплуатационные особенности

Монтаж кабеля АПвзБбШп должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей.

• Подготовка трассы: Для прокладки в земле необходима траншея с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки – 0.7-1.0 м от планировочной отметки. Необходимо удалить из траншеи камни, строительный мусор.
• Радиус изгиба: Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (15D) во избежание повреждения изоляции и оболочек.
• Раскатка: Запрещено сбрасывать кабель с барабана, использовать метод «затягивания» с острыми углами. Барабан должен катиться по трассе, либо использоваться лебедки и ролики.
• Соединение и оконцевание: Для алюминиевых жил критически важно использовать специальные технологии:
  • Опрессовка гильзами (алюмомедными или алюминиевыми) с использованием качественного инструмента и смазки.
  • Болтовые соединения должны иметь пружинные шайбы для компенсации температурной деформации алюминия.
  • Места соединений и ответвлений защищаются кабельными муфтами (соединительными, ответвительными, концевыми), рассчитанными на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Засыпка: После укладки кабель засыпается слоем мягкого песка (100 мм), затем укладывается сигнальная лента, после чего траншея засыпается грунтом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвзБбШп и АВБбШв, кроме цены?

Основные различия – в материале изоляции и, как следствие, в рабочих характеристиках. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) в АПвзБбШп обеспечивает более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет увеличить пропускную способность кабеля по току на 20-30% при том же сечении. XLPE более стоек к тепловому старению, влаге и химикатам. Полиэтиленовая оболочка АПвзБбШп также более стойка к агрессивным средам, чем ПВХ-шланг АВБбШв.

Можно ли прокладывать кабель АПвзБбШп в воде?

Конструкция кабеля (гидрофобное заполнение, полиэтиленовый шланг) обеспечивает высокую стойкость к влаге и допускает прокладку в грунтах с высокой влажностью, в болотистой местности, а также в кабельных сооружениях, подверженных затоплению. Однако для постоянной прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря) предназначены специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, АПвП). АПвзБбШп для таких целей не сертифицирован.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвзБбШп?

Выбор сечения производится по двум основным критериям, указанным в ПУЭ Гл. 1.3:
1. По допустимому длительному току нагрузки. Используются таблицы ПУЭ (табл. 1.3.4-1.3.29) с поправками на условия прокладки (температура земли, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта). Для кабеля с изоляцией XLPE токовые нагрузки выше, чем для ПВХ при прочих равных.
2. По потере напряжения. Для удаленных потребителей необходимо проверить, что потеря напряжения в кабельной линии не превышает допустимых норм (обычно ±5% от номинального).
Расчет должен выполнять квалифицированный проектировщик.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в траншее?

Стандартной защитой является песчаная подушка и подсыпка, а также укладка сигнальной ленты. В местах с повышенным риском механических повреждений (переходы через дороги, вводы в здания) кабель дополнительно защищают бетонными плитами, асбоцементными или полимерными трубами. Броня кабеля АПвзБбШп уже обеспечивает защиту от случайных повреждений лопатой или грызунов, но не от целенаправленного силового воздействия тяжелой техники.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо использовать специальные концевые муфты, рассчитанные на работу с этим материалом. Ключевые этапы:

• Аккуратная разделка кабеля с соблюдением размеров, указанных в инструкции к муфте.
• Тщательная зачистка и обезжиривание изоляции жил.
• Нанесение полупроводящего и изоляционного геля (где требуется) для выравнивания электрического поля.
• Использование термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, обеспечивающих герметизацию.
• Особое внимание уделяется герметизации брони и оболочки для предотвращения подсоса влаги.

Работы должны выполняться обученным персоналом с применением специализированного инструмента.

Что означает маркировка «не распространяет горение» для этого кабеля?

Кабель АПвзБбШп, при одиночной прокладке, не распространяет горение. Это означает, что при испытаниях по ГОСТ Р МЭК 60332-1-2 (или аналогичному) пламя горелки, воздействующее на образец кабеля, не приводит к распространению горения по его длине после удаления источника огня. Однако полиэтилен является горючим материалом и будет гореть при наличии постоянного источника пламени. Для прокладки в пучках (групповая прокладка) и на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности следует использовать специальные исполнения кабеля с индексом «нг(А)-LS» или «нг(А)-FR», которые имеют огнестойкую изоляцию и оболочку с низким дымовыделением и газовыделением.