Кабель АПвБбШп 3-х жильный 1 кВ

Кабель АПвБбШп 3-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвБбШп является силовым кабелем с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), каналах, тоннелях, а также в условиях повышенной влажности и агрессивных сред при отсутствии растягивающих усилий.

Расшифровка маркировки АПвБбШп

Маркировка кабеля производится по ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жил: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – наличие подушки под броней: без подушки (в данной конструкции подушка как отдельный элемент часто отсутствует, ее функции выполняют другие слои).
• Шп – тип защитного шланга (наружной оболочки): шланг защитный из полиэтилена.
• 3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструкция кабеля АПвБбШп 3х…

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электрической проводимости) по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 до 240 мм² жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений 300 мм² и более жилы могут быть многопроволочными (класс 2). Жилы имеют круглую форму. Цветовая идентификация изоляции жил: либо сплошная окраска (желто-зеленая для жилы заземления, синяя для нулевой, коричневая для фазных), либо нанесение цифровой маркировки.

2. Изоляция жилы

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ). Изоляция наносится методом экструзии. Толщина изоляции нормируется ГОСТ 31996-2012 и зависит от номинального напряжения и сечения жилы.

3. Скрутка жил

Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнения применяются жгуты из полиэтилена, поливинилхлоридного пластиката или иных совместимых материалов. Заполнение обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную защиту.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, которая обычно представляет собой обмотку из электроизоляционной пленки или экструдированный слой. Этот слой предохраняет изоляцию жил от повреждения при наложении брони.

5. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент регламентирована. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

6. Наружная оболочка (шланг)

Изготавливается из полиэтилена (ПЭ). Наносится методом экструзии поверх брони. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает превосходную защиту от влаги, агрессивных химических сред (кислот, щелочей, солей), блуждающих токов и обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, что важно при прокладке на открытом воздухе.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 кВ (1.2 кВ).
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C в продолжительном режиме.
• Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: не менее 150-200 метров, фактические длины по согласованию с производителем.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Условия прокладки и эксплуатации

Кабель АПвБбШп предназначен для прокладки:

• В земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
• В кабельных каналах, блоках, тоннелях, коллекторах.
• На открытом воздухе (эстакады, галереи) с учетом стойкости оболочки к УФ-излучению.
• В помещениях, включая влажные и сырые.

Важное ограничение: Прокладка по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом высот требует специального крепления, так как алюминиевые жилы и полиэтиленовая изоляция могут подвергаться ползучести под собственным весом.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБбШп 3х… на напряжение 1 кВ

Данные приведены для условий прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, глубине заложения 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Для воздуха: температура воздуха +25°C, прокладка в одной трубе/лотке.

Номинальное сечение жил, мм²	Допустимый длительный ток нагрузки, А (в земле)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (в воздухе)	Масса 1 км кабеля, кг, примерная
3×16	90	75	700
3×25	120	100	950
3×35	145	120	1150
3×50	175	145	1450
3×70	215	180	1850
3×95	260	215	2350
3×120	300	250	2850
3×150	340	285	3400
3×185	390	330	4100
3×240	450	380	5100

Примечание: Точные значения токовых нагрузок и массы необходимо уточнять по актуальным ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ 7-го издания, глава 1.3.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Кабель АПвБбШп имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется конкретными условиями проекта и бюджетом.

АПвБбШп vs. АВБбШв

Кабель АВБбШв имеет изоляцию жил из ПВХ (поливинилхлорида) и ПВХ оболочку. Ключевые отличия:

• Температурный режим: АПвБбШп (+90°C) против АВБбШв (+70°C). Это позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Стойкость к влаге: Полиэтиленовая оболочка АПвБбШп обладает более высокой влагостойкостью.
• Стойкость к агрессивным средам: ПЭ оболочка устойчивее к химикатам, чем ПВХ.
• Пожароопасность: АВБбШв не распространяет горение при одиночной прокладке, но при горении выделяет густой дым и хлористый водород. АПвБбШп не содержит галогенов.
• Стоимость: АПвБбШп, как правило, дороже.

АПвБбШп vs. АПвПуг

Кабель АПвПуг имеет броню из гофрированной стальной ленты и полиэтиленовую оболочку, наложенную поверх брони единым слоем. Он более гибкий, имеет лучшую защиту от проникновения влаги (за счет отсутствия зазоров между лентами) и часто применяется для прокладки в воде или грунтах с высокой агрессивностью.

Области применения

Кабель АПвБбШп 3х1 кВ широко применяется в следующих сферах:

• Создание и реконструкция кабельных линий распределительных сетей 0.4/1 кВ.
• Питание мощных промышленных потребителей: насосные станции, компрессорные, цеха.
• Электроснабжение жилых микрорайонов, коммерческих и административных зданий.
• Прокладка в качестве вводов и вставок на участках с повышенными требованиями к механической защите и коррозионной стойкости.
• Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, метрополитен.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвБбШп требует соблюдения ряда правил:

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 10 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей в алюминиевой оболочке или броне.
• Подготовка траншей: Укладка в траншею должна производиться на подготовленную подушку (слой песка или просеянной земли) без острых камней. Глубина заложения – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ.
• Защита при пересечениях: При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются специальные кабельные муфты – соединительные и ответвительные. Для оконцевания – концевые муфты (заделки). При работе с алюминиевыми жилами необходимо использовать специальные пасты-ингибиторы для удаления окисной пленки и обеспечения надежного контакта. Крайне важно использовать только сертифицированную арматуру, рассчитанную на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции «Пв» от обычного полиэтилена «П»?

Изоляция «П» (полиэтилен) является термопластичной. При нагреве выше температуры плавления (+110…+130°C) она размягчается и течет, что необратимо ухудшает ее диэлектрические свойства. Изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) получается путем химической или радиационной сшивки молекул, образуя пространственную сетку. Это придает материалу термореактивные свойства: при перегреве он не плавится, а только обугливается, сохраняя форму и частично изолирующие свойства до температуры +250°C. Это повышает надежность и допустимые токовые нагрузки.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп открыто по фасаду здания?

Да, можно. Полиэтиленовая оболочка (Шп) обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить надежное крепление кабеля без повреждения оболочки и без превышения допустимого радиуса изгиба. Также следует учитывать возможность механических повреждений на доступной высоте.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Брони из стальных лент и полиэтиленовой оболочки обычно достаточно для защиты от коррозии и механических воздействий в большинстве типов грунтов. Однако в особо агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, кислот, щелочей, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита в виде кабеля, проложенного в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах. В траншеях с большим количеством строительного мусора, острых камней рекомендуется делать песчаную подсыпку и засыпку.

Допускается ли прокладка в помещениях с повышенной пожарной опасностью?

Кабель АПвБбШп не распространяет горение при одиночной прокладке по ГОСТ Р 53315 (категория «нг(А)-HF»). Оболочка из полиэтилена горит, но при этом не выделяет галогенов (кислотных газов), что снижает коррозионную опасность дыма. Однако для помещений с требованиями к пониженному дымо- и газовыделению (например, метро, тоннели) существуют специальные исполнения с индексом «нг(А)-LS». Для обычных производственных помещений стандартное исполнение АПвБбШп применяется широко.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБбШп?

Выбор сечения проводится в строгом соответствии с ПУЭ (Главы 1.3 и 2.4) по следующим критериям:

• По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом поправочных коэффициентов на количество кабелей в траншее, температуру грунта/воздуха.
• По допустимой потере напряжения (для протяженных линий 0.4 кВ).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания.
• По экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ и протяженных линий).

Окончательный выбор должен быть верифицирован расчетом и зафиксирован в проектной документации.

Каковы преимущества и недостатки алюминиевой жилы по сравнению с медной в данном кабеле?

Преимущества: Значительно меньшая стоимость и масса, что критично для проектов с большими длинами кабелей и ограниченным бюджетом. Недостатки: Более низкая электропроводность (для одинакового тока требуется сечение примерно на 60% больше, чем у меди), склонность к образованию окисной пленки, ухудшающей контакт, меньшая механическая прочность и стойкость к циклическим изгибам (усталость). Для стационарной прокладки с качественным монтажом муфт алюминий является надежным и экономичным решением.

Заключение

Кабель АПвБбШп 3-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных силовых линий распределения электроэнергии. Сочетание алюминиевых жил, изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и полиэтиленовой оболочки обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, долговечностью, стойкостью к внешним воздействиям и высокой пропускной способностью. Его применение оправдано в большинстве случаев прокладки в земле и сложных условиях, где требуются повышенные механическая защита и коррозионная стойкость. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и использование качественной кабельной арматуры являются залогом многолетней безаварийной эксплуатации данной кабельной продукции.