Кабель АПвБШп(г) 4-х жильный

Кабель АПвБШп(г) 4-х жильный: полный технический анализ и сфера применения

Кабель АПвБШп(г) представляет собой 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 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность в сложных условиях эксплуатации, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, а также в условиях повышенной влажности и наличия блуждающих токов.

Расшифровка маркировки АПвБШп(г)

Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, указывающий на изоляцию из сшитого полиэтилена (вспененный, но в контексте современных стандартов трактуется как СПЭ).
• Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шп – тип защитного шланга (оболочки поверх брони): Ш – шланг, п – из полиэтилена.
• (г) – индекс, обозначающий, что кабель является герметизированным. За счет заполнения пространства между жилами гидрофобным материалом (чаще всего — гидрофобный порошок или ленты) обеспечивается защита от продольного распространения влаги.
• 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В стандартном исполнении три жилы являются фазными, а четвертая – нулевой, обычно уменьшенного сечения (обозначается, например, 3х120+1х70).

Конструкция кабеля АПвБШп(г) 4-х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу:

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, АВЕФ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для больших сечений. В 4-жильном кабеле нулевая жила, как правило, имеет уменьшенное сечение.
• 2. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, полученный путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, обладает превосходными электрическими и термическими характеристиками. Он сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при температурах до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании.
• 3. Скрутка изолированных жил. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В кабеле марки (г) в качестве заполнения используется гидрофобный компаундирующий порошок или ленты, что препятствует продольной миграции влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• 4. Поясная изоляция. Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полимерной ленты или экрана, которая служит каркасом и дополнительным барьером.
• 5. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (сдавливание, удары, грызуны). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
• 6. Защитный шланг (внешняя оболочка). Изготавливается из полиэтилена (ПЭ). Он защищает стальную броню от коррозии, обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным почвам, УФ-излучению (при прокладке на открытом воздухе) и обладает хорошими механическими свойствами.

Основные технические и электрические характеристики

Кабель АПвБШп(г) соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 (аналогичен ТУ 16.К71-310-2001) и другим отраслевым стандартам. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Допустимые токовые нагрузки (I_доп) для кабеля АПвБШп(г) 1 кВ при прокладке в земле (траншее)

Сечение жил, мм²	Длительно допустимый ток, А (при температуре земли +25°C)
3х4+1х2.5	38
3х6+1х4	46
3х10+1х6	63
3х16+1х10	84
3х25+1х16	115
3х35+1х16	135
3х50+1х25	165
3х70+1х35	200
3х95+1х50	240
3х120+1х70	275
3х150+1х70	315
3х185+1х95	355

Примечание: Токовые нагрузки приведены для ориентировки. Фактические значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее) и должны быть рассчитаны согласно ПУЭ гл. 1.3.

Таблица 2. Механические и климатические характеристики

Параметр	Значение / Исполнение
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0.66/1
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (длительность до 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха	До 98% при температуре до +35°C
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвБШп(г) 4-х жильный предназначен для эксплуатации в сетях электроснабжения на напряжение до 1000 В. Его основное преимущество – возможность прокладки в земле без дополнительных защитных труб (кабельных каналов), что значительно удешевляет и ускоряет монтаж.

• Прокладка в земле (траншее): Это основной способ применения. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, присыпается слоем песка, затем защищается сигнальной лентой и засыпается грунтом. Броня защищает от механических нагрузок со стороны грунта, а полиэтиленовая оболочка – от влаги и химической агрессии.
• Прокладка в кабельных каналах, коллекторах, тоннелях: Применяется в условиях городской инфраструктуры, на территории промышленных предприятий.
• Прокладка по воздуху (в том числе на эстакадах): Допускается, так как полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолету. Однако необходимо учитывать ветровые и механические нагрузки, обеспечивая надежное крепление.
• Объекты применения: Распределительные сети городов и поселков, питание промышленных объектов, насосных станций, освещения, ввод в здания и сооружения, питание объектов инфраструктуры (железные дороги, метро).

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвБШп(г) часто сравнивают с другими кабелями на 1 кВ. Ключевые отличия:

• От АВБбШв: Основное отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция из ПВХ (поливинилхлорида). АПвБШп(г) со СПЭ-изоляцией имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую стойкость к тепловому старению, меньшие потери в изоляции. СПЭ не поддерживает горение, в то время как ПВХ горит с выделением едкого дыма. Однако кабель с ПВХ изоляцией, как правило, дешевле.
• От АПвБбШп: Буква «б» в маркировке означает броню из стальных оцинкованных плоских проволок. Проволочная броня (Б) лучше защищает от растягивающих нагрузок, а ленточная (Бб) – преимущественно от продавливания. Для стандартных траншейных прокладок чаще применяют ленточную броню (АПвБШп).
• От медных аналогов (например, ПвБШп): Медный кабель имеет меньшее удельное сопротивление, следовательно, при одинаковом сечении обладает большей пропускной способностью и меньшими потерями по напряжению. Однако он существенно дороже и тяжелее. Алюминиевый кабель – это экономичное решение для линий, где не требуется экстремальная токовая нагрузка.

Критерии выбора: При выборе сечения АПвБШп(г) необходимо выполнить расчет по допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки, проверку на потерю напряжения и на соответствие токам короткого замыкания. Обязательно учитывается наличие индекса (г) – для мест с повышенной влажностью и риском затопления кабельных трасс.

Монтаж и эксплуатационные требования

• Прокладка кабеля при температуре ниже -15°C требует его предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• При укладке в траншею необходимо исключить наличие острых камней, мусора, которые могут повредить оболочку. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки, а под дорогами – не менее 1.0 м.
• При пересечении с другими коммуникациями (трубопроводы, кабели) кабель должен быть отделен слоем земли или защищен плитой.
• Концевые муфты (КНСт) должны монтироваться с тщательной герметизацией, особенно для кабелей с индексом (г), чтобы предотвратить вытекание гидрофобного заполнителя.
• Допускается эксплуатация кабеля в среде с любой степенью агрессивности (по отношению к стали и полиэтилену).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем индекс (г) в маркировке АПвБШп(г) принципиально улучшает кабель?

Индекс (г) обозначает герметизацию. Пространство между жилами заполняется гидрофобным веществом (порошком на основе силикагеля или специальными лентами). Если внешняя оболочка и броня будут повреждены, и влага начнет проникать внутрь кабеля, это вещество набухнет и заблокирует продольное распространение воды вдоль кабельной линии. Это значительно увеличивает ремонтопригодность линии и локализует поврежденный участок, предотвращая необходимость замены всего длинного отрезка кабеля.

Можно ли прокладывать АПвБШп(г) в помещениях, в том числе пожароопасных?

Да, можно. Изоляция из сшитого полиэтилена не распространяет горение при одиночной прокладке. Однако при групповой прокладке необходимо уточнять параметры распространения горения в технических условиях на конкретный кабель. Для прокладки в пожароопасных зонах и зданиях следует руководствоваться требованиями раздела 7.3 и 7.4 ПУЭ и проектной документацией, которая может требовать дополнительных мер (например, прокладку в несгораемых трубах).

Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) в 4-жильном кабеле АПвБШп(г)?

Сечение нулевой рабочей (N) жилы регламентируется ГОСТ и ПУЭ. Для кабелей с сечением фазных жил до 50 мм² включительно, сечение нулевой жилы должно быть равным. Для сечений фазных жил от 70 до 150 мм² – не менее 50% сечения фазной, но не менее 50 мм². Для сечений от 185 мм² и выше – не менее 70 мм², но обычно используется 95 мм². Эти требования обеспечивают достаточную проводимость для токов несимметрии и короткого замыкания.

В чем главное преимущество СПЭ-изоляции перед ПВХ в контексте данного кабеля?

Главные преимущества сшитого полиэтилена (СПЭ): 1) Повышенная термостойкость: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C у ПВХ, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению. 2) Стойкость к тепловому старению: СПЭ дольше сохраняет эластичность и диэлектрические свойства при циклических нагревах. 3) Лучшие диэлектрические потери: Меньшие потери в изоляции повышают КПД линии. 4) Экологичность при пожаре: СПЭ не содержит галогенов (хлора), при горении не выделяет едких коррозионных газов, в отличие от ПВХ.

Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвБШп(г) при прокладке в земле с высоким уровнем грунтовых вод?

Кабель с полиэтиленовой оболочкой и индексом (г) изначально предназначен для работы во влажной и агрессивной среде. Полиэтилен обладает практически нулевым водопоглощением. Герметизация (г) дополнительно защищает жилы. Поэтому в большинстве случаев дополнительная защита (например, в виде пластиковых труб) не требуется. Однако если есть риск механических повреждений от подвижек грунта или строительных работ, рекомендуется укладка в асбоцементные или пластиковые трубы для дополнительной механической защиты.

Как маркируются жилы кабеля АПвБШп(г)?

Маркировка жил осуществляется в соответствии с ГОСТ. Жилы могут иметь либо цифровую маркировку (1, 2, 3, 4), либо цветовую. Стандартная цветовая маркировка для 4-жильных кабелей на 1 кВ: три жилы имеют цветную изоляцию (желтая, зеленая, красная или синяя), а нулевая жила (N) – голубого или синего цвета. Если в кабеле присутствует жила защитного заземления (PE), она маркируется желто-зеленым цветом. В кабеле АПвБШп(г) 4-х жильный, как правило, четвертая жила является нулевой (N).