Кабель АПвБПу 120 мм
Кабель АПвБПу 120 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБПу 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ и 3 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность в условиях механических воздействий, коррозионной активности и при прокладке в земле (траншеях).
Расшифровка маркировки АПвБПу 120 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной маркировке подразумевается сшитый полиэтилен (об этом говорит следующая литера «в»).
- в – обозначение изоляции из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
- у – индекс, указывающий на исполнение кабеля в утяжеленном полиэтиленовом шланге, что повышает его стойкость к механическим повреждениям и агрессивным средам.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Повышенная рабочая температура: длительно допустимая +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
- Высокая стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
- Отличные диэлектрические характеристики.
- Стойкость к воздействию влаги.
- Распределительные сети 0.4/1/3 кВ: Для питания промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры.
- Промышленные объекты: Питание мощного оборудования, главных и распределительных щитов, магистральные линии внутри цехов.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: Благодаря стойкости оболочки и брони к агрессивным средам.
- Кабельные линии, прокладываемые в земле: Особенно в грунтах с повышенной коррозионной активностью, с наличием блуждающих токов, в условиях возможных механических воздействий (например, в зонах движения транспорта).
- Взрывоопасные зоны: При условии соблюдения требований к заземлению брони и оболочки.
- Высокая стойкость к коррозии: Комбинация оцинкованной брони и полиэтиленовой оболочки делает кабель идеальным для прокладки в агрессивных грунтах и средах.
- Отличные механические свойства: Броня из проволок эффективно защищает от растяжения, сдавливания и ударов.
- Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обеспечивает высокую электрическую прочность, стойкость к тепловым перегрузкам и влаге.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Уменьшенный вес и внешний диаметр по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке или с бумажной изоляцией.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно более выгодным по стоимости по сравнению с медными аналогами при схожих токовых нагрузках.
- Ограниченная гибкость: Из-за брони из стальных проволок кабель обладает умеренной гибкостью, что требует соблюдения минимального радиуса изгиба.
- Стоимость: Выше, чем у кабелей без брони или с броней из лент (АВБбШв).
- Необходимость заземления брони: Требуется качественное заземление бронепокрова с двух сторон для безопасности и защиты от электрокоррозии.
- Сложность монтажа: Большой вес и жесткость требуют применения специального инструмента и механизмов для раскатки.
- Прокладка в земле: Рекомендуемая глубина прокладки – 0.7-1.0 м от планировочной отметки. Необходима песчаная подушка и засыпка сверху слоем песка для защиты от острых камней. Обязательна укладка сигнальной ленты.
- Заземление: Броня и металлические экраны (если есть) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и отвода токов КЗ.
- Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и броней из проволок. Необходима тщательная герметизация мест соединения.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным током согласно нормам ПУЭ (например, для кабеля 1 кВ – напряжением 5 кВ в течение 10 минут).
- По потере напряжения (ΔU %): Для удаленных потребителей потеря напряжения не должна превышать нормированных значений (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (Iтерм): Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время его отключения защитой.
- По экономической плотности тока (jэк): Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленность) сечение выбирается по специальным таблицам ПУЭ, чтобы минимизировать потери энергии за срок службы.
Конструкция кабеля АПвБПу 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долгий срок службы и стабильность параметров.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть секторной или сегментной формы в многожильных кабелях для компактности.
2. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом:
Толщина изоляции нормируется ГОСТом и зависит от номинального напряжения кабеля (1 или 3 кВ).
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных электроизоляционных лент или экструдированного полимера. Она служит для скрепления жил, придания кабелю круглой формы и дополнительной электрической защиты.
4. Броня
Броня типа «Б» выполнена из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки (под брони). Подброневая подушка (чаще всего из битумизированных или полимерных лент) защищает изоляцию от коррозии и механического повреждения проволоками брони. Броня из проволок обеспечивает высокую стойкость к растягивающим усилиям и механическим ударам, что критически важно при прокладке в грунтах с возможными смещениями или в условиях вибрации.
5. Наружная оболочка
Выполнена из полиэтилена (индекс «Пу» – утяжеленный полиэтилен). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешнего защитного шланга, устойчивого к влаге, агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), а также к грибкам и плесени. Полиэтиленовая оболочка имеет высокие диэлектрические свойства, что дополнительно повышает безопасность.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБПу 1 кВ 3х120 мм²
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 или 1.8/3 |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4 (3+1), 5 (3+2) жилы сечением 120 мм² |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах, в помещениях, в условиях агрессивных сред. Запрещена прокладка по воздуху без учета растягивающих нагрузок. |
Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (ориентировочно для 3-жильного кабеля 1 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.253 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт), А | ~275-300 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~250-270 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.08-0.09 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.3-0.4 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.).
Области применения
Кабель АПвБПу 120 мм² применяется в следующих областях:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБПу принципиально отличается от АВБбШв?
Основные отличия заключаются в типе брони и материале изоляции. АВБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб») и изоляцию жил из ПВХ. АПвБПу имеет броню из проволок, что обеспечивает лучшее сопротивление растяжению, и изоляцию из сшитого полиэтилена, которая превосходит ПВХ по температурным и диэлектрическим характеристикам. Оболочка АПвБПу – полиэтилен, у АВБбШв – ПВХ шланг.
Можно ли прокладывать АПвБПу 120 мм² по воздуху (по фасадам, на опорах)?
Да, можно, но с важными оговорками. Кабель не является самонесущим (типа СИП), поэтому при прокладке по воздуху он не должен подвергаться значительным механическим растягивающим усилиям. Необходимо использовать несущий трос (стальной оцинкованный канат) или кабельную ленту, на которую кабель крепится с определенным шагом. Также необходимо учитывать УФ-стойкость полиэтиленовой оболочки, хотя она достаточно высока.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвБПу или АПвБбШв?
Для стандартных условий, без риска значительных смещений грунта, подойдет и АПвБбШв (с броней из лент). Однако в условиях, где возможны растягивающие нагрузки, вибрация, пучение грунта, а также при прокладке в воде (переходы через водоемы), АПвБПу с проволочной броней является предпочтительным и более надежным решением, так как проволочная броня лучше воспринимает растяжение.
Требуется ли для кабеля АПвБПу дополнительная защита при прокладке в земле (трубы, лотки)?
Конструкция кабеля (броня + полиэтиленовый шланг) является самодостаточной для прямой прокладки в траншее. Использование дополнительных труб (ПНД, асбестоцементных) или лотков не является обязательным, но может применяться как дополнительная механическая защита в особо ответственных участках (например, при пересечении с дорогами, в зонах возможных земляных работ) или для удобства будущей замены.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?
Помимо длительного допустимого тока (Iдл), выбор сечения 120 мм² должен быть обоснован расчетом:
Сечение 120 мм² часто является оптимальным для магистральных линий распределительных сетей 0.4-1 кВ средней мощности.
Нужно ли использовать концевые муфты при вводе кабеля в силовой шкаф?
Да, обязательно. При вводе кабеля АПвБПу в шкаф, распределительное устройство (РУ) или трансформаторную подстанцию (ТП) необходимо устанавливать концевую кабельную муфту (КВК). Ее функции: обеспечение электрической прочности и герметичности в месте среза брони и оболочки, разделка жил с установкой наконечников для подключения к шинам, заземление брони. Использование муфт исключает попадание влаги и пыли внутрь кабеля и обеспечивает безопасную эксплуатацию.