Кабель АПвБбШп(г) 120 мм²: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвБбШп(г) 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированной оболочкой из стальных оцинкованных лент, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, а также в условиях возможных механических повреждений. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (брони наложены непосредственно на поясную изоляцию); Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена; (г) – герметизация жил водоблокирующими лентами или гидрофобным заполнителем. Номинальное сечение основной жилы – 120 мм².
Конструктивные элементы кабеля АПвБбШп(г) 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или аналогичная) круглой или секторной (сегментной) формы. Для сечения 120 мм² жила, как правило, однопроволочная (ож). Класс гибкости 1. Использование алюминия обеспечивает меньшую по сравнению с медью массу и стоимость, что критически важно для магистральных линий.
- Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтилена, сохраняет высокие диэлектрические свойства при повышенных температурах (до 90°C в продолжительном режиме и до 130°C в режиме перегрузки). Он устойчив к трекингу, влаге и агрессивным средам.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из электроизоляционной пленки или экструдированный слой, формирующий единый сердечник круглой формы.
- Броневой покров: Конструкция типа «Бб» предполагает наложение брони непосредственно на поясную изоляцию. Броня состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Она обеспечивает защиту от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, грызуны).
- Наружная оболочка: Выполнена из полиэтилена (Шп). Данный материал обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), содержащимся в грунтах, и к ультрафиолетовому излучению, что допускает прокладку кабеля на открытом воздухе без дополнительной защиты.
- Герметизация (г): Обозначение «(г)» указывает на наличие в конструкции элементов, препятствующих продольному распространению влаги. Это может быть заполнение межжильного пространства гидрофобным гелем или применение водоблокирующих лент. Данная опция резко повышает надежность кабеля при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается сигнальной лентой или кирпичом и засыпается грунтом. Броня обеспечивает защиту от механических нагрузок, а полиэтиленовая оболочка и герметизация – от влаги и агрессивных сред. Сечение 120 мм² оптимально для питания крупных жилых микрорайонов, промышленных объектов, трансформаторных подстанций.
- Прокладка в кабельных каналах, коллекторах, тоннелях и эстакадах: Броня защищает от возможных падений предметов, сдавливания. Оболочка из полиэтилена устойчива к влаге, которая может скапливаться в таких сооружениях.
- Прокладка в помещениях и по стенам зданий: Допускается, но необходимо учитывать, что кабель не является безгалогенным и при горении может выделять едкий дым. В помещениях с массовым пребыванием людей требуется дополнительная противопожарная защита (например, прокладка в трубах или коробах).
- Использование в районах с холодным климатом: Благодаря широкому температурному диапазону, кабель может применяться в северных регионах.
- АПвБбШп(г) vs АВБбШп: Ключевое отличие – материал изоляции. У АВБбШп изоляция из ПВХ (поливинилхлорида). СПЭ (АПвБбШп) имеет более высокую допустимую температуру нагрева жилы (90°C против 70°C), большую стойкость к влаге и термической деформации, меньшие диэлектрические потери. Кабель с СПЭ имеет больший срок службы и更高的 пропускную способность по току при том же сечении. Однако, кабель с ПВХ-изоляцией, как правило, дешевле.
- АПвБбШп(г) vs АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку вместо полиэтиленовой. Он исторически применялся для аналогичных задач. Однако АПвБбШп(г) легче, не требует сложной концевой разделки для герметизации, не имеет риска стекания пропиточного состава на уклонах и экологически безопаснее. СПЭ-кабель вытесняет бумажно-пролитые конструкции.
- АПвБбШп(г) vs ПвБбШп(г): Марка ПвБбШп(г) имеет медную токопроводящую жилу. Медный кабель при том же сечении 120 мм² имеет более высокую токовую нагрузку (примерно на 30%), меньшее электрическое сопротивление, но существенно большую стоимость и массу. Выбор в пользу алюминия часто делается по экономическим соображениям для сетей, где не требуется максимальная плотность тока.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение под открытым небом нежелательно, особенно длительное.
- Раскатка: При прокладке в траншеях важно не допускать механических повреждений оболочки. Радиус изгиба должен строго соблюдаться. Запрещена прокладка на неровном, каменистом дне траншеи без песчаной подушки.
- Соединение и ответвление: Для соединения двух отрезков кабеля АПвБбШп(г) 120 мм² используются специальные кабельные муфты – соединительные (Ст). Для алюминиевых жил применяются муфты с механическим или сварным (опрессовочным) контактом. Обязательна герметизация места соединения от влаги.
- Оконцевание: На концах кабеля для подключения к шинам распределительных устройств или оборудования устанавливают концевые муфты (КВ) или кабельные наконечники. Для алюминиевых жил обязательны наконечники, предотвращающие окисление и ослабление контакта (например, опрессовочные алюмомедные наконечники НАК-А).
- Использовать специальные токопроводящие пасты или кварцевазелиновую смазку для очистки и защиты поверхности жилы.
- Применять наконечники, предназначенные именно для алюминиевых жил (например, с маркировкой «А»). Часто используются алюмомедные наконечники, где контактная часть – алюминиевая для опрессовки на жилу, а выводная – медная для подключения к медной шине.
- Строго соблюдать технологию опрессовки (правильный выбор матрицы, усилие обжатия).
- Регулярно подтягивать болтовые соединения в местах подключения, так как алюминий подвержен ползучести (медленной пластической деформации под давлением).
- Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у ПВХ. Это позволяет пропускать больший ток по кабелю того же сечения или увеличивает ресурс при одинаковой нагрузке.
- Лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловому старению.
- Отсутствие галогенов. При пожаре ПВХ выделяет хлористый водород, образующий с водой соляную кислоту, которая повреждает оборудование и опасна для людей. СПЭ не содержит галогенов, хотя и горит.
- Стойкость к влаге: СПЭ практически не впитывает воду, что повышает надежность линии.
Основные технические и электрические характеристики
Кабель АПвБбШп(г) 120 мм² производится в соответствии с ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми аналогами. Его ключевые параметры определяются сечением жилы и свойствами материалов.
Таблица 1. Электрические параметры кабеля на напряжение 1 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1; 1/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Количество и сечение жил | 1×120, 2×120, 3×120, 3×120+1×70, 4×120, 5×120 | Наиболее распространены 3- и 4-жильные исполнения |
| Максимально допустимая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (кратковременно) | Благодаря СПЭ-изоляции |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~260 А (для 1 кВ, при прокладке в земле) | Зависит от условий прокладки и количества кабелей |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.253 | Для токопроводящей жилы из алюминия |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3.5 кВ (в течение 10 мин.) | После изготовления |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля | Для кабелей с многопроволочными жилами – 10 диаметров |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к теплу и пожару | Не распространяет горение при одиночной прокладке (категория ПРГП-б) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШп(г) 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – магистральные и распределительные сети.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабельной продукции всегда осуществляется на основе технико-экономического расчета. АПвБбШп(г) имеет ряд аналогов, отличающихся материалами и, как следствие, свойствами.
Монтаж, соединение и оконцевание
Правильный монтаж – залог долговечной работы кабельной линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвБбШп от АПвБбШп(г)?
Буква «(г)» в маркировке означает, что кабель имеет герметизированные жилы. В конструкции используются водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель в межжильном пространстве. Это предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки. Кабель АПвБбШп(г) рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой влажностью, в болотистой местности, в условиях возможного подтопления кабельных трасс.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп(г) 120 мм² в воздухе (по фасадам, на опорах)?
Да, можно. Полиэтиленовая оболочка (Шп) устойчива к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо учитывать механическую нагрузку на кабель (ветер, гололед) и обеспечить соответствующий способ крепления. Также важно помнить, что при открытой прокладке токовая нагрузка может отличаться от нагрузки при прокладке в земле (обычно она ниже из-за худших условий охлаждения). Необходим расчет по актуальным ПУЭ.
Какой токовой нагрузки можно ожидать от этого кабеля при прокладке в земле?
Для кабеля АПвБбШп(г) 3×120 мм² на напряжение 1 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7-0.8 м и расстоянии между кабелями не менее 100 мм, длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) составляет приблизительно 260-280 А. Точное значение зависит от удельного теплового сопротивления грунта, количества параллельных кабелей в траншее и других факторов. Для точного определения необходимо пользоваться таблицами ПУЭ (Глава 1.3) или проводить тепловой расчет.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле, если кабель уже имеет броню?
Броня из стальных лент защищает от механических воздействий (лопата, камни, грызуны), но не от коррозии в агрессивных грунтах. Полиэтиленовая оболочка поверх брони (Шп) уже является защитой от коррозии. Однако, согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в траншеях рекомендуется дополнительная защита в виде сигнальной ленты, а в местах с повышенной активностью или риском раскопок – защита плитами или кирпичом. Это не отменяет необходимости устройства песчаной подушки и засыпки.
Каковы особенности монтажа кабеля с алюминиевыми жилами?
Алюминий обладает свойством быстро образовывать на поверхности тугоплавкую оксидную пленку, ухудшающую контакт. Поэтому при оконцевании необходимо:
В чем преимущество сшитого полиэтилена (СПЭ) перед ПВХ-изоляцией для кабеля 1 кВ?
Преимущества СПЭ (Пв) изоляции:
Заключение
Кабель АПвБбШп(г) 120 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего уровня мощности напряжением до 1 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества алюминиевых жил, изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и полиэтиленовой оболочки с герметизацией, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле и других условиях, требующих механической и химической защиты. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя обеспечивают длительный и безотказный срок службы энергетической инфраструктуры.
Комментарии