Кабель АПвАШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвАШв является силовым кабелем с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с улучшенными термомеханическими свойствами; А – алюминиевая герметичная оболочка; Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга (защитной оболочки) из ПВХ пластиката. Конструкция кабеля на 1 кВ, в отличие от кабелей на 6 кВ и выше, не включает экран по жиле, что является ключевым отличием для данного класса напряжения.
Конструкция кабеля АПвАШв 4х жильного 1 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
- 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, либо многопроволочными (как правило, круглой формы) для больших сечений. В четырехжильных кабелях все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
- Изоляция: Наносится экструзионным способом на каждую жилу. Материал – сшитый полиэтилен (Пв). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с термопластичным ПВХ или полиэтиленом.
- Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для кабелей с секторными жилами скрутка компактна, что уменьшает общий диаметр кабеля. Между жилами могут находиться заполнители из ПВХ или резиновой смеси для придания сердечнику округлой формы.
- Поясная изоляция: В кабелях на 1 кВ может отсутствовать или выполняться в виде обмотки из пленки или ленты.
- Алюминиевая оболочка: Герметичная оболочка, накладываемая поверх скрученных жил методом прессования или сварки. Выполняет несколько ключевых функций: защита от проникновения влаги и механических повреждений, экран для защиты от электромагнитных помех, нулевой проводник в системах с изолированной нейтралью (при условии заземления).
- Защитный покров (шланг) Шв: Выпрессовывается из ПВХ пластиката поверх алюминиевой оболочки. Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и химически агрессивных сред, а также от механических воздействий при монтаже и эксплуатации.
- Питающие и распределительные линии в сетях 0.4/0.23 кВ.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений.
- Промышленные предприятия с агрессивной средой (при условии стойкости внешнего шланга Шв).
- Вертикальная и наклонная прокладка благодаря отсутствию стекания изоляционного материала.
- Значения токов приведены ориентировочно. Точный расчет должен учитывать конкретные условия прокладки: температуру земли/воздуха, количество кабелей в траншее, теплопроводность грунта и др., согласно ПУЭ гл. 1.3.
- Высокая термостойкость: Допустимая температура нагрева жил +90°C (против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией, например, АВВГ). Это позволяет пропускать большие токи нагрузки при одинаковом сечении или использовать меньшее сечение при той же мощности.
- Стойкость к коротким замыканиям: Изоляция выдерживает температуру до +250°C, что повышает надежность защиты.
- Высокие диэлектрические свойства и низкое влагопоглощение: СПЭ практически не впитывает влагу, что обеспечивает стабильность параметров в течение всего срока службы.
- Механическая прочность и гибкость: Алюминиевая оболочка обеспечивает высокую защиту от грызунов и механических повреждений, а также позволяет прокладывать кабель с большими тяговыми усилиями.
- Длительный срок службы: Заявленный срок службы не менее 30 лет, что превышает срок службы кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
- Возможность вертикальной прокладки.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией (АВВГ, АВБбШв).
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Алюминиевая оболочка может быть повреждена при ударе острым предметом, в отличие от бронированных кабелей (АВБбШв).
- Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Необходима тщательная герметизация концов кабеля для предотвращения попадания влаги под оболочку.
- Больший радиус изгиба по сравнению с гибкими кабелями без металлической оболочки.
- Разделка кабеля: Необходимо аккуратно снять шланг Шв и алюминиевую оболочку, не повредив изоляцию жил. Для зачистки оболочки используются специальные кольцевые резаки.
- Герметизация: При разделке торцы алюминиевой оболочки должны быть герметизированы для предотвращения попадания влаги в продольном направлении. Используются термоусаживаемые трубки с герметиком или специальные заливочные составы.
- Соединение жил: Выполняется с помощью обжимных гильз (медно-алюминиевых для соединения с медными шинами или проводами) или сваркой. Места соединений изолируются термоусаживаемыми муфтами.
- Оконцевание: На концы кабеля, подключаемые к аппаратуре, устанавливаются кабельные наконечники (например, типа ТА или ТМЛ), которые обжимаются гидравлическим прессом. Для изоляции и защиты места соединения наконечника с кабелем применяются концевые термоусаживаемые муфты или перчатки.
- Прокладка в земле: Рекомендуется укладка на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты. Следует избегать участков с повышенной коррозионной активностью грунта.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвАШв 4х жильный на 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0.66/1 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации: Диапазон температур окружающей среды при прокладке и эксплуатации от -50°C до +50°C. Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C – до 98%. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. Кабель устойчив к вибрационным и знакопеременным изгибающим нагрузкам. Допустимый радиус изгиба при монтаже: не менее 10 наружных диаметров кабеля для одножильных и не менее 7.5 для многожильных кабелей.
Технические характеристики и параметры
Основные параметры регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими актуальными техническими условиями.
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля АПвАШв 1 кВ
| Номинальное сечение жилы, мм² | Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км | Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А | Допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе), А |
|---|---|---|---|
| 4×4 | 7.98 | 41 | 31 |
| 4×6 | 5.32 | 53 | 39 |
| 4×10 | 3.19 | 71 | 53 |
| 4×16 | 1.99 | 96 | 72 |
| 4×25 | 1.28 | 125 | 100 |
| 4×35 | 0.926 | 155 | 125 |
| 4×50 | 0.641 | 190 | 155 |
| 4×70 | 0.443 | 235 | 195 |
| 4×95 | 0.320 | 285 | 240 |
| 4×120 | 0.253 | 330 | 280 |
| 4×150 | 0.206 | 375 | 320 |
| 4×185 | 0.164 | 425 | 365 | 4×240 | 0.125 | 490 | 425 |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (пример для отдельных сечений)
| Сечение, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) |
|---|---|---|
| 4×16 | 23-26 | 1100-1300 |
| 4×50 | 33-37 | 2100-2400 |
| 4×120 | 46-50 | 3800-4200 |
| 4×240 | 60-65 | 6200-6800 |
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвАШв:
Недостатки и ограничения:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвАШв требует соблюдения специфических правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля АПвАШв от АВБбШв?
АВБбШв имеет изоляцию из ПВХ (В), броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и шланг из ПВХ (Шв). АПвАШв вместо брони имеет алюминиевую герметичную оболочку, а изоляция – сшитый полиэтилен. АПвАШв более термостоек, долговечен, обладает лучшими диэлектрическими характеристиками, но менее защищен от точечных продавливающих ударов, чем кабель со стальной броней.
Можно ли использовать алюминиевую оболочку в качестве нулевого или заземляющего проводника?
Да, это допускается ПУЭ (п. 1.7.121, 3.271) для сетей с изолированной нейтралью. В системах с глухозаземленной нейтралью (TN) использовать оболочку в качестве нулевого рабочего (N) или защитного (PE) проводника не рекомендуется из-за риска ее повреждения и повышенного сопротивления по сравнению с медной жилой. Для этого в кабеле должна быть предусмотрена отдельная жила.
Какой срок службы у кабеля АПвАШв?
Номинальный срок службы составляет не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, указанных в технической документации.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Кабель АПвАШв допущен для прокладки в земле (траншеях). Однако при наличии риска механических повреждений (например, в местах проведения земляных работ) или в грунтах с высокой коррозионной активностью рекомендуется прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, либо применение бронированного кабеля (например, АПвБбШв).
Как маркируются жилы кабеля АПвАШв 4х жильного?
Маркировка жил осуществляется в соответствии с ГОСТ. Жилы могут иметь цифровую маркировку (1, 2, 3, 4) или цветовую. Стандартная цветовая маркировка для кабелей на 1 кВ: жилы 1, 2, 3 – обычно одного цвета (часто черного, коричневого или серого), нулевая жила (если предназначена) – синего цвета. На практике часто встречается нанесение цифр или полос на изоляцию жил.
Каковы особенности монтажа в зимних условиях?
Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 48 часов или прогревать трансформаторами тока перед раскаткой. Изгибать непрогретый кабель на морозе запрещено из-за риска повреждения изоляции и оболочки.
Заключение
Кабель АПвАШв 4-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, долговечность и стойкость к неблагоприятным условиям – обусловлены применением комбинации сшитого полиэтилена и алюминиевой герметичной оболочки. Выбор в пользу данного кабеля экономически оправдан в ответственных проектах, где приоритетом являются минимальные потери энергии, высокая эксплуатационная надежность и длительный межремонтный интервал. Правильный монтаж и квалифицированное обслуживание являются обязательными условиями для полной реализации его технического потенциала.