Кабель АПвБбШнг(А) 3х150: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвБбШнг(А) 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и негорючим защитным шлангом. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных в магистральных сетях распределения электроэнергии 0,6/1 кВ благодаря оптимальному сочетанию надежности, безопасности и стоимости.
Расшифровка маркировки АПвБбШнг(А) 3х150
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- Бб – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
- Шнг – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
- (А) – категория пожарной безопасности по нераспространению горения при одиночной прокладке. Это высшая категория, указывающая на то, что кабель не распространяет горение при испытании в одиночном исполнении.
- 3х150 – три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.
- Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
- Защита от грызунов.
- Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.
- Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. При монтаже с применением специальных роликов – не менее 7.5 диаметров.
- Стойкость к растяжению: Броня воспринимает механические усилия, допустимое растягивающее усилие на кабель – не менее 30 кН.
- Пожарная безопасность: Соответствует требованиям нераспространения горения при одиночной прокладке (кат. А). Оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением (в зависимости от модификации – может быть «нг(А)-LS»).
- Климатическое исполнение: УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Предназначен для прокладки в земле (траншеях), каналах, тоннелях, шахтах, помещениях, на открытом воздухе (с защитой от прямого солнечного излучения).
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, распределение энергии по цехам.
- Жилищно-коммунальное хозяйство: Вводы в здания, междомовые сети, питание трансформаторных подстанций.
- Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
- Объекты энергетики: Соединения в распределительных устройствах (РУ) низкого напряжения, выводы от трансформаторов.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений грунтом и при земляных работах.
- В кабельных каналах, лотках, тоннелях и эстакадах: Благодаря негорючей оболочке кабель может прокладываться в помещениях и коллекторах с высокой плотностью кабельных трасс.
- В помещениях: По стенам, конструкциям, в производственных цехах.
- Важное ограничение: Прокладка по воздуху (по фасадам, на тросах) без дополнительной защиты не рекомендуется, так как ПВХ оболочка подвержена разрушению под воздействием ультрафиолета. Для таких целей применяются модификации с УФ-стойкой оболочкой (например, АПвБбШв).
- Наружный диаметр: ~40-45 мм.
- Масса 1 км кабеля: ~5500-6000 кг.
- Радиус изгиба: Строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (15D для статической прокладки).
- Раскатка: Использовать кабельные ролики. Запрещено волочение кабеля по земле или острым кромкам, чтобы не повредить оболочку и броню.
- Концевые заделки: Обязательно применение кабельных муфт (концевых и соединительных), предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Требуется тщательная заделка конца с установкой заземляющего проводника на броню.
- Заземление брони: Бронеленты в конце кабеля должны быть надежно соединены между собой и заземлены для обеспечения электробезопасности.
- Затяжка в трубы: При необходимости протяжки в трубы внутренний диаметр трубы должен быть не менее 1.5-2 наружных диаметров кабеля.
- 91) / √1 = 13650 А. Для более точного расчета необходимо знать точное время срабатывания защиты.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШнг(А) 3х150 многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и высокие электротехнические характеристики.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для изолированных проводов и кабелей) или аналогичной. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой многопроволочной). Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшить его общий диаметр и массу, что важно при прокладке в кабельных сооружениях и трубах. Жила соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Изоляция
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, придавая материалу повышенную термостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании), отличные диэлектрические свойства, стойкость к растрескиванию и механическим деформациям при нагреве. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-310-2001).
3. Скрутка
Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнения используется экструдированный полимерный материал или жгуты из негорючего материала, что обеспечивает круглую форму сердечника и дополнительную пожарную безопасность.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Этот слой предохраняет жильную скрутку от повреждения броней и фиксирует ее геометрию.
5. Бронепокров
Броня типа Бб выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты накладываются так, чтобы верхняя перекрывала зазоры нижней. Основные функции брони:
Оцинковка лент обеспечивает коррозионную стойкость.
6. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести (нг). Материал не распространяет горение при одиночной прокладке (категория А), обладает самозатухающими свойствами, обеспечивает защиту брони от коррозии и агрессивных сред. Оболочка имеет характерный оранжевый, белый или серый цвет.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.6/1 | Между жилой и землей / между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 5 сек |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
| Строительная длина, м | Не менее 150 | По согласованию может быть короче |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШнг(А) 3х150 применяется для создания магистральных и распределительных линий в сетях 0,6/1 кВ. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Расчетные параметры: токовые нагрузки, потери, масса
Для проектирования сетей критически важны следующие расчетные данные для кабеля АПвБбШнг(А) 3х150. Значения приведены справочно, точный расчет должен выполняться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом условий прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее и т.д.
| Условие прокладки | Однофазный ток, А | Трехфазный ток, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее), 1 кабель, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт | ~320 | ~330 |
| В воздухе (в помещении, канале), 1 кабель, температура воздуха +25°C | ~275 | ~285 |
| В земле, 3 кабеля в одной траншее с расстоянием между ними 100 мм | — | ~290 (с учетом коэффициента снижения ~0.88) |
| Параметр | Значение на 1 км линии |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы постоянному току (R0) | ~0.206 Ом |
| Индуктивное сопротивление (X0) при расстоянии между жилами 10-15 мм | ~0.08-0.09 Ом |
| Емкостная проводимость | ~0.1 мкСм/км |
Масса и габариты (ориентировочно):
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между АПвБбШнг(А) 3х150 и другими марками зависит от условий проекта, бюджета и требований к безопасности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АВБбШв 3х150 | Изоляция жил – ПВХ. Рабочая температура +70°C. Меньшая стойкость к перегрузкам, меньший радиус изгиба, ниже стоимость. | Объекты с умеренными требованиями к нагрузкам, где нет риска длительных перегрузок. |
| АПвБбШв 3х150 | Внешняя оболочка из ПВХ, но без индекса «нг». Может не соответствовать современным требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке. | Прокладка одиночных трасс в земле, где требования к пожарной безопасности в помещении не актуальны. |
| АПвПу2г 3х150 | Брони нет, вместо нее – упрочненная полимерная лента и герметичная оболочка. Гибче и легче, но защита от механических повреждений слабее. | Прокладка в кабельных каналах, блоках, где исключен риск повреждения. |
| АСБл 3х150 | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устарел. | Реконструкция старых сетей, специфические среды, где требуется стойкость к радиации. |
Монтаж и соединение
При монтаже кабеля АПвБбШнг(А) 3х150 необходимо соблюдать следующие правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (Пв) перед ПВХ (В) в этом кабеле?
Главные преимущества: более высокая допустимая температура длительной работы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток или увеличивает ресурс при одинаковой нагрузке; лучшая стойкость к перегрузкам и токам короткого замыкания; меньшие диэлектрические потери; отсутствие проблемы стекания изоляционного состава при вертикальной прокладке. Кабель с XLPE более долговечен в тяжелых тепловых режимах.
2. Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке по категории А – это наиболее строгие испытания по нераспространению горения. Это критически важно для прокладки в общественных зданиях, на промышленных объектах с высокой пожарной опасностью, в тоннелях и метро. Использование кабелей с индексом «нг(А)» или «нг(А)-LS» часто является обязательным требованием современных строительных норм и правил пожарной безопасности.
3. Можно ли прокладывать кабель АПвБбШнг(А) 3х150 в земле без дополнительной защиты?
Да, это один из основных способов прокладки. Броня из стальных лент как раз и предназначена для защиты от механических воздействий в грунте. Однако рекомендуется укладка на песчаную подготовку, защита сверху кирпичом или плитами, а также применение сигнальной ленты. В агрессивных грунтах (с высокой коррозионной активностью) может потребоваться дополнительная защита (например, прокладка в асбоцементных или полимерных трубах).
4. Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель и как его рассчитать?
Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется по формуле: S It = Iкз √t, где S – сечение жилы (150 мм²), It – коэффициент для алюминия при температуре до +250°C (≈91 А·с¹/²/мм²), t – время отключения КЗ. Например, при t=1 сек: Iкз = (150
5. В чем разница между кабелем с сечением жилы 150 мм² круглой и секторной формы?
Секторная (сегментная) жила позволяет уменьшить общий диаметр и вес кабеля примерно на 10-15% по сравнению с круглой. Это экономит материалы, облегчает монтаж и позволяет использовать кабельные каналы меньшего сечения. Электрические характеристики (сопротивление, допустимый ток) при одинаковом номинальном сечении 150 мм² у обеих форм практически идентичны. Выбор зависит от стандартов производителя и требований к габаритам трассы.
6. Требуется ли подогрев кабеля при укладке в зимнее время?
Согласно техническим условиям, монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах или если кабель хранился на холоде, его необходимо предварительно отогреть в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов подогрева. Укладка переохлажденного кабеля приводит к растрескиванию изоляции и оболочки при изгибах.
7. Как правильно выбрать кабельную муфту для монтажа?
Для кабеля АПвБбШнг(А) 3х150 необходимо выбирать муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1 кВ. Муфта должна соответствовать сечению (150 мм²), иметь трехфазную конструкцию с обязательными узлами для заземления брони и экрана (если он есть). Рекомендуется использовать термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты от проверенных производителей. Монтаж должен проводиться квалифицированным персоналом.
Заключение
Кабель АПвБбШнг(А) 3х150 является современным, надежным и безопасным решением для построения силовых сетей распределения электроэнергии напряжением до 1000 В. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, механическую прочность стальной брони и высокий уровень пожарной безопасности, делает его универсальным для широкого спектра применений – от промышленных предприятий до жилых микрорайонов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех технических норм гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических систем.