Кабель АПвПбШвз 16 мм

Кабель АПвПбШвз 16 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвПбШвз 16 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данное изделие предназначено для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Расшифровка маркировки производится по ГОСТ и ТУ следующим образом:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – по ГОСТ 22483).
• П – оболочка (защитный шланг) из полиэтилена или поливинилхлорида (в данной конструкции – ПВХ).
• б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (выпрессованный) из поливинилхлоридного пластиката.
• з – заполнение пространства между жилами и под оболочкой негигроскопичными материалами (заполнитель).
• 16 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвПбШвз 16 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Рассмотрим каждый элемент подробно.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483 (как правило, для сечения 16 мм² используется однопроволочная (монолитная) жила класса 1). Номинальное сечение – 16 мм². Алюминий марки АЕ (алюминий электротехнический) с чистотой не менее 99,5%, что обеспечивает низкое электрическое сопротивление.

2. Изоляция жил

Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термостойкость, механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется стандартами. Для кабеля на 1 кВ с жилой 16 мм² она составляет, как правило, 1.0-1.2 мм.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заданным шагом. Пространство между жилами заполняется негигроскопичным экструдированным заполнителем (чаще всего на основе полипропилена или аналогичного материала). Это придает кабелю круглую форму, повышает механическую стабильность и предотвращает проникновение влаги вдоль кабеля.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученного и заполненного сердечника может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Это дополнительный барьер защиты.

5. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент стандартизирована. Для кабелей сечением 16 мм² обычно применяются ленты толщиной 0,3-0,5 мм. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основная функция брони – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).

6. Защитный шланг (внешняя оболочка)

Броня покрыта выпрессованным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ). Индекс «з» в маркировке указывает, что этот шланг накладывается поверх заполнителя в броне. Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению (при наружной прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Ниже приведены ключевые параметры для кабеля АПвПбШвз с алюминиевыми жилами сечением 16 мм² на напряжение 1 кВ.

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля АПвПбШвз 1 кВ 16 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	0,66/1,0
Количество и сечение жил	1, 2, 3, 4, 5 жил сечением 16 мм² (возможны варианты с нулевой жилой и жилой заземления меньшего сечения, например 3х16+1х10 или 4х16+1х10)
Максимально допустимая длительная температура токопроводящей жилы	+90°C (в аварийном режиме до +130°C, при коротком замыкании до +250°C)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 10 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей)
Строительная длина	Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 10 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3.5 кВ в течение 10 мин.

Таблица 2. Электрические и нагрузочные параметры (ориентировочные, по ПУЭ 7 изд.)

Количество жил	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (прокладка в земле)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (прокладка в воздухе)	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
3х16	23-26	1100-1300	90-95	70-75	1.91
4х16	25-28	1300-1500	85-90	65-70	1.91
5х16	27-31	1500-1800	80-85	60-65	1.91

• Точные значения токов зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли/воздуха, глубины заложения, количества кабелей в траншее и т.д. Расчет должен производиться по актуальным нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ Р 50571, методикам производителя).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПбШвз 16 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 1000 В. Благодаря броне и защитной оболочке он обладает расширенными возможностями для прокладки в сложных условиях.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, от грызунов. Заполнение и герметичная оболочка предотвращают проникновение влаги и распространение ее вдоль кабеля. Допускается прокладка в грунтах любой степени коррозионной активности, включая болотистые, с высоким уровнем грунтовых вод (при условии отсутствии растягивающих нагрузок).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Кабель устойчив к атмосферным воздействиям, УФ-излучению, перепадам температур.
• Прокладка внутри зданий и помещений: Допускается, однако необходимо учитывать горючесть материалов оболочки (ПВХ пониженной горючести). Прокладка по сгораемым конструкциям может требовать дополнительных мер пожарной безопасности.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться в наружных установках и в некоторых типах взрывоопасных зон (в соответствии с проектом и ПУЭ).
• Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, где возможны значительные растягивающие усилия, а также для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПбШвз 16 мм²

Преимущества:

• Высокая механическая защита: Стальная броня надежно защищает от большинства внешних механических воздействий.
• Влагостойкость и герметичность: Конструкция с заполнением и защитным шлангом обеспечивает высокую стойкость к влаге и возможность прокладки в сырых грунтах.
• Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и ПВХ оболочка устойчивы к агрессивным средам.
• Высокая термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при температуре до +90°C и выдерживает высокие токи КЗ.
• Экономичность (по сравнению с медными аналогами): Использование алюминия снижает стоимость кабельной линии, особенно на больших сечениях.
• Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями, масса и жесткость выше, что усложняет монтаж.
• Требуется заземление брони: Бронеленты в обязательном порядке должны быть заземлены с двух сторон для безопасности.
• Стоимость выше, чем у небронированных аналогов (АВВГ): Плата за повышенную защиту.
• Ограничение по температуре монтажа: Прокладка при температуре ниже -15°C требует подогрева кабеля.

Отличия от кабелей других марок

Сравнение с другими распространенными кабелями на напряжение 1 кВ сечением 16 мм²:

• АПвПбШвз vs АВБбШв: Основное отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция жил из ПВХ пластиката, что ограничивает допустимую температуру эксплуатации +70°C. АПвПбШвз с изоляцией из XLPE (+90°C) имеет большую пропускную способность и стойкость к перегрузкам.
• АПвПбШвз vs АПвПу: Кабель АПвПу имеет броню из круглых оцинкованных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим усилиям, но он дороже и тяжелее. АПвПбШвз с ленточной броней предназначен для условий, где растягивающие нагрузки отсутствуют.
• АПвПбШвз vs АСБл: АСБл – кабель со свинцовой оболочкой и бумажной пропитанной изоляцией. Устаревшая, но еще применяемая конструкция. АПвПбШвз не требует специальной технологии монтажа концевых муфт для герметизации, не боится перепадов по высоте трассы, более экологичен и легче.
• АПвПбШвз vs ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет медные жилы. При одинаковом сечении медный кабель имеет большую пропускную способность, меньшее сопротивление, но существенно более высокую стоимость. Выбор между алюминием и медью делается на основе технико-экономического расчета.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем АПвПбШвз 16 мм² необходимо соблюдать следующие требования:

1. Радиус изгиба: Не допускать изгибов с радиусом менее 10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и брони.
2. Заземление брони: Стальные бронеленты должны быть надежно заземлены на обоих концах линии. Для этого используют специальные концевые муфты или наконечники с лепестками для подключения заземляющего проводника.
3. Прокладка в земле: Глубина заложения – не менее 0,7 м от планировочной отметки. В траншее кабель укладывается на подушку из просеянного грунта или песка, сверху засыпается таким же слоем и защищается сигнальной лентой или кирпичом. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ.
4. Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока (метод «прогрева»).
5. Разделка кабеля: При монтаже концевых и соединительных муфт необходимо аккуратно снимать оболочку и броню, не повреждая изоляцию жил. Для герметизации среза оболочки часто используют термоусаживаемые трубки или бандажи.
6. Испытания после монтажа: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением 3.5 кВ промышленной частоты в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Чем принципиально отличается кабель АПвПбШвз от АВБбШв, если оба бронированные и сечение одинаковое?

Ключевое отличие – материал изоляции токопроводящих жил. В АПвПбШвз используется сшитый полиэтилен (XLPE), а в АВБбШв – поливинилхлорид (ПВХ). Это дает АПвПбШвз следующие преимущества: более высокая допустимая температура длительной эксплуатации (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловым перегрузкам и токам короткого замыкания, меньшие потери в изоляции. АПвПбШвз более современный и надежный кабель для ответственных линий.

Вопрос 2: Можно ли проложить кабель АПвПбШвз 16 мм² открыто по фасаду здания?

Да, можно. Защитный шланг из ПВХ пониженной горючести обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить надежное крепление кабеля с помощью негорючих клипс или хомутов, избегая провисаний, и соблюсти допустимый радиус изгиба. Также следует учесть, что при открытой прокладке допустимый длительный ток нагрузки будет ниже, чем при прокладке в земле (см. Таблицу 2).

Вопрос 3: Нужно ли заземлять броню кабеля, и если да, то как?

Да, заземление брони является обязательным требованием ПУЭ (пункт 1.7.76 и др.). Броня должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности: при повреждении основной изоляции и замыкании на броню, последняя, будучи заземленной, обеспечит срабатывание защиты (автоматического выключателя, предохранителей). На практике заземление осуществляется путем подключения медного гибкого проводника (сечением, как правило, не менее 6 мм²) к стальным лентам брони (после их соединения между собой) с помощью пайки, обжима или болтового соединения. Затем этот проводник подключается к заземляющему контуру или шине РЕ в распределительном устройстве. В современных кабельных муфтах для этого предусмотрены специальные лепестки или контакты.

Вопрос 4: Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) обычно используется в пятижильном кабеле АПвПбШвз 4х16+1хХ?

Согласно ГОСТ 31996-2012 и распространенной практике, в кабелях на напряжение до 1 кВ с сечением основных фазных жил 16 мм², сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) часто выполняется уменьшенным. Наиболее типичный вариант: 4х16+1х10, где 10 мм² – сечение совмещенного нулевого и защитного проводника (PEN) или раздельных N и PE. В случае пятижильного кабеля с отдельным защитным проводником (PE) может встречаться исполнение 3х16+2х10, где два проводника по 10 мм² – это N и PE. Точное сечение указывается в паспорте и на бирке кабельного барабана.

Вопрос 5: Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвПбШвз и кабелей с бумажной изоляцией (например, АСБ)?

Прямого запрета в ПУЭ нет, однако это не рекомендуется по нескольким причинам. Во-первых, разные типы кабелей имеют разные допустимые температуры нагрева и токи нагрузки, что усложняет расчет тепловых режимов. Во-вторых, в аварийной ситуации (например, при повреждении и возгорании кабеля с бумажно-масляной пропиткой) повышенная температура может критически повредить полимерную изоляцию АПвПбШвз. Рекомендуется прокладывать кабели одного типа в общей траншее. Если совместная прокладка неизбежна, между группами кабелей с разной изоляцией должно быть обеспечено расстояние не менее 0,5 м, либо они должны быть разделены несгораемой перегородкой (например, кирпичной стенкой).

Вопрос 6: Как правильно выбрать между алюминиевым кабелем АПвПбШвз 16 мм² и медным аналогом ПвБШв 16 мм²?

Выбор основывается на технико-экономическом расчете:

• Медь (ПвБШв): Преимущества: меньшее электрическое сопротивление (выше проводимость), следовательно, при одинаковом сечении (16 мм²) медный кабель имеет большую пропускную способность (на 20-30% выше), меньшее падение напряжения, лучшая гибкость и стойкость к изломам, более высокая коррозионная стойкость контактных соединений. Недостаток: цена в 3-4 раза выше.
• Алюминий (АПвПбШвз): Преимущества: существенно меньшая стоимость и вес. Недостатки: меньше допустимый ток, большее сопротивление, склонность к ползучести и окислению контактов, что требует применения специальной контактной пасты и качественных наконечников.

Решение: Если проект требует минимизации потерь, обеспечения высокого тока нагрузки или важна компактность и гибкость (например, в сложных трассах), выбирают медь. Для протяженных линий распределительных сетей 0,4/1 кВ, где стоимость является ключевым фактором, а токи нагрузки не критичны, экономически оправдан выбор алюминия.