Кабель АПвБШп 120 мм

Кабель АПвБШп 120 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвБШп 120 мм² – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение определяется конструкцией изоляции и указывается в маркировке (например, АПвБШп-10). Сечение 120 мм² является одним из наиболее востребованных в магистральных и распределительных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвБШп 120 мм²

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
• Б – тип броневой защиты: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Ш – тип защитного покрова (шланга): шланг защитный из полиэтилена.
• п – индекс, указывающий на форму исполнения: плоский (в случае двухжильных кабелей) или общее обозначение защитного покрова. Для трехжильных кабелей сечением 120 мм² чаще всего исполнение круглое.
• 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвБШп 120 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила выполняется многопроволочной (состоит из множества проволок), что обеспечивает необходимую гибкость. Жила может быть секторной (для одножильных кабелей в трехжильной связке) или круглой. В трехжильном кабеле АПвБШп 120 мм² присутствуют три изолированные жилы.

2. Экран по жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, устраняя микроскопические неровности и предотвращая возникновение локальных перенапряжений.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевое отличие от кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, перегрузки до +130°C, короткого замыкания до +250°C), стойкостью к влаге и старению.

4. Экран по изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящий слой – экструдированный, контактирует с изоляцией.
• Медная экранирующая лента или оплетка из медных проволок. Для кабелей на напряжение 10 кВ и выше, как правило, применяется экран в виде медных проволок, наложенных спирально или повивно, что обеспечивает необходимое сечение для тока короткого замыкания.

Экран заземляется и служит для создания равномерного радиального электрического поля, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.

5. Поясная изоляция

Лента из полупроводящего материала, наложенная поверх экрана, для выравнивания потенциалов в межфазном пространстве.

6. Броневой покров

Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Основные функции:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение) при монтаже и эксплуатации.
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.

Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней.

7. Защитный шланг (оболочка)

Наружная оболочка из полиэтилена (индекс «Шп»). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБШп 1 кВ и 10 кВ на 120 мм²

Параметр	Значение для АПвБШп-1	Значение для АПвБШп-10	Примечание
Номинальное напряжение, кВ	1	10	Между жилой и экраном/землей
Максимальное рабочее напряжение, кВ	1.2	12
Частота, Гц	50
Количество и сечение жил	3 x 120 мм²		Возможно исполнение 1 x 120 мм²
Температура длительной эксплуатации, °C	До +90
Макс. температура при перегрузке, °C	До +130		Не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы
Макс. температура при КЗ, °C	До +250		Длительность не более 5 с
Минимальная температура монтажа, °C	Без предварительного прогрева: -15		При прогреве возможен монтаж при более низких температурах
Допустимый радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля		Для многожильных кабелей
Строительная длина, м	Не менее 200		По согласованию с заказчиком может быть иной
Срок службы, лет	Не менее 30		При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (ориентировочные, по ГОСТ 31996-2012)

Параметр	Значение для 3×120 мм² (АПвБШп-10)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253
Допустимый длительный ток в воздухе, А	~320
Допустимый длительный ток в земле (траншее), А	~350
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11
Емкость, мкФ/км	~0.3
Ток односекундного короткого замыкания, кА	~10.5

Примечание: Точные значения токов нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, глубина заложения, расстояние между кабелями, тепловое сопротивление среды) и должны рассчитываться для каждого проекта отдельно.

Области применения кабеля АПвБШп 120 мм²

• Распределительные сети 6-10 кВ: Основная сфера – питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных предприятий.
• Питание крупных объектов: Кабель используется для ввода электроэнергии на территории больших заводов, фабрик, коммерческих и административных комплексов.
• Прокладка в земле (траншеях): Бронирование и полиэтиленовая оболочка делают кабель идеальным для прокладки в грунтах любой коррозионной активности, включах заболоченные и засоленные участки, без дополнительной защиты (кирпич, трубы).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня защищает от механических воздействий, а оболочка из полиэтилена – от влаги и коррозии.
• Установка в местах с повышенной взрывопожароопасностью: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» – негорючий – требует отдельного уточнения в маркировке).
• Участки с высокой вероятностью механических повреждений.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не подвержена старению от влаги, не требует контроля уровня пропитки.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, АСБл) допустимая температура работы выше на 15-20°C, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Упрощенный монтаж и эксплуатация: Возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот без ограничений. Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с фарфоровыми изоляторами для низких и средних напряжений.
• Стойкость к внешним воздействиям: Комбинация стальной брони и полиэтиленового шланга обеспечивает максимальную защиту в сложных грунтовых условиях.
• Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного напряжения и сечения.

Недостатки:

• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией (АСБл).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и брони влага может распространяться вдоль кабеля по экранам, требуя серьезного ремонта. Бумажная изоляция в этом отношении более локализует повреждение.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншее) с глубиной заложения не менее 0.7 м. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен трубами или плитами. При прокладке в воздухе необходимо крепление с помощью поддерживающих или натяжных конструкций с учетом допустимого радиуса изгиба (не менее 15 наружных диаметров).
• Радиус изгиба: Один из критических параметров. Превышение радиуса изгиба может привести к повреждению изоляции и экранов.
• Заземление: Медные экраны всех трех жил и стальная броня должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормального режима работы защит.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных соединительных и концевых муфт, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ. Технология монтажа включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих слоев, установку изоляционного корпуса и герметизацию.
• Приемо-сдаточные испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для 10 кВ кабеля – испытательное напряжение 55 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвБШп принципиально отличается от АВБШв?

Ключевое отличие – материал изоляции. У АПвБШп изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), а у АВБШв – из поливинилхлорида (ПВХ). Это определяет все основные различия: АПвБШп имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую токовую нагрузку, стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям. АВБШв, как правило, применяется на напряжение до 1 кВ, в то время как АПвБШп – кабель на среднее напряжение (до 35 кВ).

Можно ли прокладывать АПвБШп 120 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Броня из стальных оцинкованных лент и наружная полиэтиленовая оболочка обеспечивают комплексную защиту от механических повреждений и коррозии. Прокладка в траншее без использования дополнительных защитных труб или кирпича допустима и регламентирована ПУЭ, за исключением случаев пересечения с дорогами или другими коммуникациями.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сетей с номинальным напряжением 10 кВ необходимо выбирать кабель с маркировкой АПвБШп-10. Это означает, что толщина изоляции жилы рассчитана на это напряжение. Использование кабеля на более низкое напряжение (например, 1 кВ) недопустимо и приведет к пробою. Использование кабеля на более высокое напряжение (например, 35 кВ) возможно, но экономически нецелесообразно из-за значительного увеличения стоимости и габаритов.

Каков реальный длительно допустимый ток для АПвБШп-10 3×120 в земле?

Ориентировочное значение – около 350 А. Однако точный расчет должен учитывать: удельное тепловое сопротивление грунта (зависит от влажности и состава), глубину заложения, расстояние между параллельно проложенными кабелями, температуру грунта летом. Для точного определения необходимо выполнить тепловой расчет согласно ГОСТ Р 52735 или использовать специализированное ПО. В проектной документации всегда указывается расчетный ток с учетом конкретных условий.

Требуется ли для АПвБШп-10 120 мм² переходная муфта при соединении с кабелем с бумажной изоляцией (АСБл)?

Да, обязательно. Непосредственное соединение жил кабелей с разным типом изоляции (СПЭ и бумажно-пропитанная) запрещено. Необходимо использовать специальную переходную муфту, которая обеспечивает электрическое соединение жил, а также плавный переход электрического поля и герметичный стык между принципиально разными конструкциями кабелей, исключая переувлажнение бумажной изоляции.

Как маркируется негорючее исполнение данного кабеля?

Негорючее исполнение, при котором кабель не распространяет горение при групповой прокладке, обозначается добавлением индексов «нг(А)-HF» или «нг(А)-LS» в маркировку. Полная маркировка может выглядеть как АПвБШпнг(А)-HF-10 3×120. Индекс «нг(А)» означает нераспространение горения при прокладке в категории А (наиболее жесткие условия), «HF» – низкая коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения, «LS» – пониженное дымо- и газовыделение.

Что означает цифра в маркировке после «АПвБШп» (например, -1, -10)?

Цифра указывает на номинальное фазное напряжение, на которое рассчитана изоляция кабеля, в киловольтах. АПвБШп-1 – кабель на напряжение до 1 кВ, АПвБШп-10 – до 10 кВ, АПвБШп-35 – до 35 кВ. Толщина слоя изоляции из сшитого полиэтилена увеличивается с ростом этого числа.

Каковы основные причины выхода из строя кабелей АПвБШп?

Основные причины: нарушение технологии монтажа муфт (попадание влаги, загрязнений, некачественная опрессовка), механические повреждения брони и оболочки при последующих земляных работах, перегрузка по току сверх допустимой и длительной, старение изоляции из-за локального перегрева, а также воздействие грызунов (редко, но возможно при повреждении оболочки).