Кабель АПвБбШп 16 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШп с номинальным сечением токопроводящей жилы 16 мм² представляет собой силовой проводник, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности в сложных условиях эксплуатации. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам дает полное представление о его устройстве: А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (но с защитной оболочкой поверх жил), Шп – защитный шланг наружный из полиэтилена.
Конструкция кабеля АПвБбШп 16 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая (А), однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, класса 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 16 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что повышает гибкость кабеля. Номинальное сечение 16 мм² соответствует допустимому длительному току нагрузки, регламентированному ПУЭ и техническими условиями.
2. Изоляция жилы
Изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Данный материал, в отличие от поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, подвергается процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), что придает ему выдающиеся свойства: повышенную термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, а в режиме перегрузки до +130°C), высокую стойкость к тепловому старению, отличные диэлектрические характеристики и стойкость к растрескиванию.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в кабельный сердечник. Межжильное пространство заполняется упругим или экструдированным материалом (чаще на основе полиэтилена или ПВХ), что придает кабелю круглую форму и дополнительную стабильность конструкции.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных и заполненных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя, которая служит дополнительным барьером и защитой от повреждения жил элементами брони.
5. Броня и защитные оболочки
Конструкция «БбШп» является ключевой для данного кабеля. Поверх поясной изоляции непосредственно накладывается броня (Б) из двух стальных оцинкованных лент, навиваемых внахлест. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Отсутствие «подушки» под броней (первая «б» в маркировке) означает, что между поясной изоляцией и броней нет слоя из битума, пластмассовых лент или подобных материалов. Однако поверх брони обязательно присутствует защитный шланг (Шп) из полиэтилена. Этот шланг предохраняет стальные ленты от агрессивного воздействия химических веществ, содержащихся в почве, и от электрохимической коррозии.
Технические характеристики и параметры
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение для АПвБбШп 16 мм² | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4, 5 жил сечением 16 мм² | Возможно наличие нулевой жилы (N) и жилы заземления (PE) уменьшенного сечения |
| Температура эксплуатации | от -50°C до +50°C | Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C |
| Максимальная температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (перегрузка), +350°C (КЗ, 4с) | Обусловлено свойствами сшитого полиэтилена |
| Строительная длина | Не менее 150 м для сечений до 35 мм² | По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче |
| Минимальный радиус изгиба | 7.5-10 наружных диаметров кабеля | Зависит от количества жил и конкретной конструкции |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C | Не более 1.91 Ом/км | ГОСТ 22483 |
Допустимые длительные токовые нагрузки (Iдоп)
Токовые нагрузки регламентируются ПУЭ 7-го издания, Главы 1.3. Для кабеля АПвБбШп 16 мм² они зависят от количества жил, способа прокладки и температуры окружающей среды. Приведены значения для прокладки в земле (траншее) и в воздухе.
| Количество токопроводящих жил | Прокладка в земле (одножильный), А | Прокладка в воздухе (одножильный), А | Прокладка в земле (многожильный), А | Прокладка в воздухе (многожильный), А |
|---|---|---|---|---|
| Одножильный | 105 | 85 | — | — |
| Двужильный | — | — | 70 | 70 |
| Трехжильный | — | — | 70 | 70 |
| Четырехжильный | — | — | 60 | 60 |
- Для одножильных кабелей значения даны при условии прокладки в одной траншее с расстоянием между кабелями не менее 100 мм. При прокладке пучком в воздухе требуется применение понижающих коэффициентов.
- Прокладка в земле (траншейным способом): Основное назначение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовый шланг – от влаги, агрессивных сред (солей, щелочей, кислот) и блуждающих токов. Не требует дополнительных защитных труб или коробов, что удешевляет монтаж.
- Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах и по эстакадам: Применяется в условиях повышенной влажности, возможности затопления или при наличии механических рисков.
- Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью: Цехи химических производств, животноводческие комплексы, где присутствуют пары кислот, аммиака, высокая влажность.
- Прокладка по стенам зданий и сооружений: Допускается, но требует защиты от прямого солнечного излучения, так как полиэтиленовый шланг не содержит УФ-стабилизаторов. Рекомендуется использование в тени или применение защитных кожухов.
- Высокая термостойкость изоляции: Сшитый полиэтилен (XLPE) позволяет работать при +90°C против +70°C у ПВХ. Это увеличивает пропускную способность кабеля (Iдоп) при тех же условиях прокладки или позволяет использовать меньшее сечение при той же нагрузке.
- Стойкость к коротким замыканиям: Изоляция выдерживает высокие температуры при КЗ без необратимых изменений.
- Стойкость к влаге и агрессивным средам: Наружная оболочка из полиэтилена (Шп) превосходит ПВХ-шланг (Шв) по стойкости к воде, кислотам и щелочам.
- Меньший вес и диаметр: По сравнению с бумажно-пропитанной изоляцией, кабель легче и компактнее.
- Отсутствие течи пропиточного состава: В отличие от кабелей с бумажной изоляцией (ААБл, АСБ), не имеет ограничений по перепаду высот при прокладке.
- Более высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией (АВБбШв) из-за дорогостоящего процесса сшивки полиэтилена.
- Чувствительность к УФ-излучению: Полиэтиленовый шланг без стабилизаторов разрушается под прямыми солнечными лучами, требуя защиты.
- Требовательность к условиям монтажа: Необходимо следить за целостностью оболочки при укладке, избегать резких изгибов.
- Алюминиевая жила: По сравнению с медью, алюминий имеет большее удельное сопротивление, меньшую механическую прочность и склонность к ползучести под контактным давлением, что требует применения специальных мер при оконцевании и соединении (использование шайб, переходных медно-алюминиевых наконечников, контактной пасты).
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо обеспечить «подушку» из просеянного песка толщиной 100 мм, отсутствие в траншее острых камней, мусора. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля, а при пересечении дорог – не менее 1 м.
- Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 7.5-10 наружных диаметров кабеля. Для одножильных кабелей необходимо учитывать способ укладки (в треугольник, пучком) и компенсацию электромагнитных полей.
- Оконцевание и соединение: Для алюминиевых жил обязательна зачистка от оксидной пленки и применение кварце-вазелиновой пасты. Соединение жил производится с помощью опрессовки (гильзы ГА, ГМ) или сварки. Места соединений и ответвлений изолируются термоусаживаемыми муфтами или заливными коробками.
- Заземление брони: Бронеленты кабеля в концевой муфте должны быть надежно соединены между собой и заземлены. Это требование электробезопасности для отвода токов при повреждении изоляции и защиты от наведенного потенциала.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабелей на 1 кВ – 3.5U0 в течение 5-10 минут) и проверена на целостность и правильность фазировки.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШп 16 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его ключевая особенность – наличие брони и наружной полиэтиленовой оболочки, что определяет основные сферы использования:
Важное ограничение: Кабель АПвБбШп не предназначен для прокладки по подвижным конструкциям, в блоках или для использования в качестве гибкого подвижного соединения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение целесообразно проводить с другими кабелями на напряжение 1 кВ в броне, такими как ВБбШв и АВБбШв.
Преимущества АПвБбШп:
Недостатки АПвБбШп:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвБбШп 16 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвБбШп от АВБбШв?
Ключевые отличия: изоляция жил и материал наружной оболочки. У АПвБбШп изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), а у АВБбШв – из ПВХ. Наружная оболочка у первого из полиэтилена (Шп), у второго – из ПВХ (Шв). Это делает АПвБбШп более термостойким, долговечным в агрессивных средах, но менее стойким к УФ-излучению и более дорогим.
Можно ли прокладывать АПвБбШп 16 мм² открыто по фасаду здания?
Да, можно, но с обязательной защитой от прямого солнечного света (в гофротрубе, коробе, кабель-канале). Полиэтиленовая оболочка без УФ-стабилизаторов под длительным воздействием ультрафиолета теряет эластичность и растрескивается.
Как правильно выбрать сечение 16 мм² для конкретной нагрузки?
Выбор осуществляется по двум основным критериям: допустимому длительному току (Iдоп) и потере напряжения. Необходимо, чтобы расчетный ток нагрузки был меньше Iдоп для выбранного способа прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, группирование и пр.). Далее производится проверка на потерю напряжения, которая для силовых сетей не должна превышать, как правило, 5%.
Требуется ли для прокладки в земле дополнительная защита в виде труб?
Для кабеля АПвБбШп, благодаря броне и полиэтиленовому шлангу, использование труб (ПНД, ПВХ, стальных) не является обязательным. Однако на участках с повышенной механической опасностью (под дорогами, в местах возможных раскопок) рекомендуется прокладка в трубах для дополнительной защиты и возможности замены без вскрытия грунта.
Как заземлить броню кабеля?
Бронеленты в концевой или соединительной муфте раскручиваются, зачищаются от защитного шланга, соединяются между собой медной перемычкой (опрессовкой или пайкой) и выводятся на контакт заземления муфты. Этот контакт через медный проводник подключается к контуру заземления. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ.
Каков срок службы кабеля АПвБбШп?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от агрессивности среды, режимов нагрузки и качества обслуживания.
В чем разница между «б» и «бн» в маркировке?
Буква «б» (вторая в маркировке) означает «без подушки» под броней. «Бн» означало бы «броня с негорючим защитным слоем» (например, из ПВХ-лент), который накладывается под броню для дополнительной защиты изоляции жил. В АПвБбШп такой подушки нет, что допустимо благодаря наличию прочной поясной изоляции и экструдированного заполнения.
Заключение
Кабель АПвБбШп 16 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения силовых линий распределения электроэнергии до 1000 В в условиях, требующих повышенной механической и химической защиты. Его ключевые преимущества – термостойкая изоляция из сшитого полиэтилена и коррозионно-стойкая полиэтиленовая оболочка – делают его предпочтительным выбором для прокладки в земле, в агрессивных средах и на объектах с высокими требованиями к пожарной безопасности и долговечности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с нормативной документацией гарантируют бесперебойную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.