Кабель АПвПбШв 3-х жильный 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвПбШв 3х1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стальных оцинкованных профилированных лент, в защитном шланге из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в условиях с высокой коррозионной активностью, в грунтах с повышенной вероятностью механических повреждений, включая растягивающие усилия.
Расшифровка маркировки АПвПбШв
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – современное обозначение, указывающее на вулканизацию пероксидным способом).
- П – оболочка поверх брони из полиэтилена (в маркировке АПвПбШв подразумевается, что внешний шланг из ПВХ пластиката, что отражено в индексе «Шв»).
- б – броня из стальных оцинкованных лент профилированной (гофрированной) формы. Профилирование повышает гибкость и механическую стойкость броневого покрова.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- 3-х жильный – три изолированные жилы.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Высокая механическая прочность: Броня из профилированных стальных лент надежно защищает от механических повреждений, воздействия грызунов, растягивающих нагрузок.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня в сочетании с наружным ПВХ шлангом обеспечивает высокую стойкость к коррозии в агрессивных грунтах.
- Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне, не подвержен термопластической деформации, обладает высокой влагостойкостью.
- Допустимость прокладки в земле без дополнительных защитных труб: Конструкция изначально рассчитана на прямую укладку в траншею.
- Сравнительно меньший вес и радиус изгиба по сравнению со свинцовыми бронированными кабелями аналогичного сечения.
- Экономическая эффективность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов при соблюдении требований по нагрузке.
- Больший наружный диаметр и масса по сравнению с небронированными аналогами (АВВГ, АПвВГ).
- Сложность монтажа: Требуется специальный инструмент для разделки брони и ее заземления. Повышенная жесткость требует аккуратной укладки.
- Необходимость заземления брони с двух сторон: Бронеленты должны быть надежно заземлены для снятия наведенного потенциала и в целях электробезопасности.
- Ограниченная гибкость: Не предназначен для частых изгибов и перемещений, является стационарным.
- Питание промышленных предприятий, цехов, насосных станций.
- Устройство вводов в здания и сооружения от воздушных линий (переход на подземную прокладку).
- Прокладка в кабельных коллекторах, тоннелях и по эстакадам, где возможны внешние воздействия.
- Прокладка по дну водоемов, в болотистой местности (при условии стойкости оболочки к конкретной среде).
- Устройство силовых соединений в шахтах, рудниках (при соответствии исполнения требованиям ПУЭ для таких объектов).
- Подготовка траншеи: Глубина прокладки обычно не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами.
- Раскатка кабеля: Запрещается сбрасывать кабель с барабана. Раскатка ведется с применением кабельных роликов, не допуская превышения минимального радиуса изгиба.
- Заземление брони: Стальные бронеленты должны быть электрически соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используют медные проводники и специальные заземляющие наконечники, опрессовываемые на бронелентах.
- Монтаж муфт: Присоединение и ответвление выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, рассчитанных на бронированные конструкции.
- Обратная засыпка: После укладки кабель засыпают мягким грунтом без камней и строительного мусора слоем 200 мм, после чего укладывают сигнальную ленту и производят полную засыпку траншеи.
- Проверить маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля через равные промежутки (должны быть указаны марка, сечение, напряжение, ГОСТ/ТУ, год выпуска, знак завода-изготовителя).
- Осмотреть внешнюю оболочку: она должна быть гладкой, без впадин, вздутий, трещин.
- Проверить целостность и равномерность наложения бронелент. Ленты должны плотно прилегать к подушке под броней.
- Запросить у поставщика сертификаты соответствия и протоколы испытаний, особенно на параметры изоляции (электрические испытания, степень сшивки полиэтилена).
- Измерить сопротивление жил постоянному току – оно должно соответствовать нормам ГОСТ 22483 для данного сечения.
Конструкция кабеля АПвПбШв 3х1 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглой формы) для сечений от 120 мм². Для кабеля на 1 кВ класс гибкости жилы, как правило, 1 или 2.
2. Изоляция жилы
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это обеспечивает превосходные свойства по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом: высокая термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C), низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к трекингу и влаге.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из термопластичного полиэтилена или специальной пленки, которая служит дополнительным барьером и скрепляет жилы в единую скрутку.
4. Броневой покров
Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Ключевая особенность – профилирование (гофрирование) лент. Это увеличивает гибкость кабеля и его сопротивление растягивающим нагрузкам, а также предотвращает сползание лент при изгибах. Толщина и ширина лент нормируются в зависимости от диаметра кабеля под броней.
5. Внешний защитный шланг (оболочка)
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Он накладывается поверх брони и выполняет несколько функций: защищает стальные ленты от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам (кислотным, щелочным, солевым), служит дополнительной механической защитой и изоляцией. Оболочка имеет характерный черный цвет.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Таблица 1. Условия прокладки и эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах, в помещениях, в условиях возможных механических воздействий. |
Таблица 2. Токовые нагрузки (пример для прокладки в земле, при температуре грунта +15°C)
| Сечение жил, мм² | Допустимый длительный ток, А (одножильный кабель в земле) | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3х16 | 90 | ~900 |
| 3х25 | 120 | ~1200 |
| 3х50 | 165 | ~1700 |
| 3х95 | 230 | ~2600 |
| 3х120 | 265 | ~3100 |
| 3х150 | 305 | ~3700 |
| 3х185 | 350 | ~4400 |
| 3х240 | 410 | ~5400 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок и массы необходимо уточнять по актуальным ГОСТ или техническим каталогам производителя, так как они зависят от конкретной конструкции и условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, количество работающих кабелей в траншее).
Преимущества и недостатки кабеля АПвПбШв
Преимущества:
Недостатки:
Области применения
Кабель АПвПбШв 3х1 кВ применяется для создания распределительных сетей 0,4/0,66/1 кВ в условиях, требующих повышенной механической и коррозионной защиты:
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем АПвПбШв необходимо строго соблюдать правила ПУЭ (Глава 2.3) и инструкции производителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвПбШв от АВБбШв?
Основное отличие – материал изоляции жил. В АВБбШв используется изоляция из ПВХ (поливинилхлорида), которая имеет более низкую допустимую температуру эксплуатации (+70°C) и худшие диэлектрические и термостабильные характеристики по сравнению со сшитым полиэтиленом (XLPE) в АПвПбШв. Кабель с XLPE может пропускать больший ток при том же сечении из-за более высокой термостойкости.
Можно ли прокладывать кабель АПвПбШв в помещениях?
Да, можно. Его конструкция допускает прокладку в производственных и других помещениях, в том числе с повышенной влажностью. Однако необходимо учитывать его увеличенные габариты и массу. При открытой прокладке следует обеспечить защиту от прямого механического воздействия, хотя броня уже является такой защитой.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвПбШв?
Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ (Глава 1.3):
1. По длительно допустимому току нагрузки. Расчетный ток в линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного сечения с учетом поправочных коэффициентов на способ прокладки, температуру окружающей среды и количество работающих кабелей вплотную.
2. По потере напряжения. Для удаленных потребителей необходимо проверить, что потеря напряжения в кабеле не превышает нормированных значений (например, ±5% для силовых нагрузок).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ). Сечение должно быть не менее минимального, рассчитанного по току КЗ и времени его отключения защитой.
Нужно ли использовать трубы при прокладке АПвПбШв в земле?
Кабель АПвПбШв конструктивно предназначен для прокладки в земле без дополнительных труб. Использование труб (обычно ПНД или ПВХ) оправдано только в особых случаях: при пересечении автомобильных или железных дорог, при высоком уровне грунтовых вод с агрессивной средой, при риске раскопок в зоне прокладки. Труба в данном случае выступает как дополнительная механическая и химическая защита.
Как отличить качественный кабель АПвПбШв при приемке?
Что означает «профилированная броня» и в чем ее преимущество?
Профилированная (гофрированная) броня – это стальные ленты, которым придана волнообразная форма в поперечном сечении. Преимущества: повышенная гибкость кабеля (меньший радиус изгиба), лучшее сопротивление растягивающим и сдавливающим нагрузкам за счет ребер жесткости, исключение сползания лент при изгибах и вибрациях. Это более современное и надежное решение по сравнению с гладкими бронелентами.
Требуется ли подогрев кабеля при прокладке в зимнее время?
При температуре ниже -15°C прокладка без подогрева запрещена, так как ПВХ оболочка и изоляция теряют эластичность и могут растрескаться при изгибе. Подогрев должен производиться в закрытом помещении или с помощью специальных тепловых пушек с постепенной выдержкой барабана при положительной температуре (+20°C) не менее 24-48 часов. Раскатка должна производиться быстро, до остывания кабеля.
Комментарии