Кабель АПвБбШп 4х95

Кабель АПвБбШп 4х95: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвБбШп 4х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабельной продукции предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБбШп 4х95 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (ленты накладываются непосредственно на поясную изоляцию); Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена; 4 – количество основных жил; 95 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвБбШп 4х95

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жилы изготавливаются из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, многопроволочные (IV или V класса гибкости по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности общего диаметра кабеля. Нулевая жила (при ее наличии в четырехжильной конструкции) может иметь уменьшенное сечение, но в исполнении 4х95 все четыре жилы обычно равного сечения.
• Изоляция: Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтилена, обладает высокими электрическими и термомеханическими характеристиками. Он сохраняет свойства при повышенных температурах (длительно допустимая +90°C) и обладает высокой стойкостью к трекингу.
• Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Между жилами могут заполняться промежутки невулканизированной резиновой смесью или другим экструдированным заполнителем для придания кабелю круглой формы и дополнительной стабильности.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя, которая служит защитным барьером между жилами и броней.
• Броня: Защитный слой из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты имеют толщину, регламентированную стандартами (обычно 0,3-0,5 мм). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость. Конструкция «б» (без подушки) означает наложение брони непосредственно на поясную изоляцию, что допустимо при наличии защитного шланга поверх брони.
• Защитный шланг (наружная оболочка): Внешний слой из полиэтилена (Шп). Он защищает броню от коррозии, а также от агрессивных химических воздействий, влаги и механических повреждений. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и влагозащитными свойствами.

Основные технические параметры и характеристики

Эксплуатационные параметры кабеля АПвБбШп 4х95 определяются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими нормативными документами.

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение U₀/U: 0,66/1 кВ.
• Испытательное переменное напряжение частоты 50 Гц: 3,5 кВ в течение 10 минут.
• Максимально допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
• Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Строительная длина: Не менее 150 метров.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБбШп 4х95 (ориентировочные данные)

Данные приведены для условий прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0,7-1,0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт. Для других условий вводятся поправочные коэффициенты.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток нагрузки, А	Ток односекундного короткого замыкания, кА
В земле (в траншее)	215 — 230	~8,5 — 10,0 (зависит от конкретных условий сети)
В воздухе (на трассе)	200 — 215

Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (усредненные)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм	45,0 — 50,0
Масса 1 км кабеля, кг	4500 — 5200
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,320
Активное сопротивление жилы при +90°C, Ом/км	~0,390
Индуктивное сопротивление, Ом/км (при расстоянии между жилами 2-3 диаметра)	~0,080 — 0,090

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБбШп 4х95 предназначен для эксплуатации в сетях электроснабжения промышленных предприятий, жилых и общественных зданий, инфраструктурных объектов. Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он обладает повышенной стойкостью к механическим воздействиям, грунтовым водам, агрессивным почвам (кислотным, щелочным, солевым) и блуждающим токам.

• Прокладка в земле (траншее): Основной способ монтажа. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, с засыпкой сверху слоем песка и защитой сигнально-охранной лентой или кирпичом. Глубина заложения – 0,7-1,0 м. Не требует дополнительных защитных труб или лотков, что снижает стоимость монтажа.
• Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, эстакадах: Допускается прокладка в коллекторах и по стенам зданий, где присутствует риск механических повреждений.
• Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью: Агрессивные среды (химзаводы, цеха) не являются препятствием для эксплуатации благодаря стойкости полиэтиленового шланга.
• Исключения: Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки. Не предназначен для монтажа по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом высот без специального крепления, так как алюминиевые жилы могут «сползать» под собственным весом.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвБбШп является аналогом более распространенного кабеля АВБбШв, но с принципиальным отличием в материале изоляции.

• АПвБбШп (изоляция XLPE) vs АВБбШв (изоляция ПВХ): Сшитый полиэтилен превосходит ПВХ-пластикат по всем основным параметрам: более высокая допустимая температура длительной эксплуатации (+90°C против +70°C), большая стойкость к тепловому старению, высокая стойкость к токам короткого замыкания, меньшие диэлектрические потери. Это позволяет при том же сечении пропускать больший ток нагрузки (на 20-25%) или использовать кабель меньшего сечения для той же мощности, что ведет к экономии. Кроме того, XLPE не содержит галогенов, при горении выделяет меньше дыма и коррозионно-активных газов.
• АПвБбШп vs АПвПг: Кабель АПвПг имеет броню в виде круглых оцинкованных проволок, что придает ему гибкость и стойкость к растягивающим нагрузкам, но делает его дороже. АПвБбШп с ленточной броней экономичнее и предназначен для условий, где растяжение маловероятно.
• Алюминий vs Медь: Аналогичный кабель с медными жилами – ПвБбШп. Медный кабель имеет меньшее сечение при той же пропускной способности, меньшее электрическое сопротивление, более высокую стойкость к механическим деформациям (гибкость), но существенно более высокую стоимость (в 3-4 раза по материалу). Выбор в пользу алюминия оправдан при ограниченном бюджете и при прокладке магистральных линий, где важна экономическая эффективность.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Работа с алюминиевыми жилами: Алюминий подвержен ползучести и окислению. При монтаже концевых и соединительных муфт необходимо тщательно зачищать жилы, использовать кварцево-вазелиновую пасту для защиты от окисления и применять специальные наконечники с маркировкой «Al». Затяжку болтовых соединений необходимо проводить с рекомендуемым моментом, указанным в инструкции к муфте, с последующей повторной подтяжкой.
• Учет линейного расширения: При прокладке в воздухе на длинных прямых участках необходимо предусматривать компенсаторы (змейку) для компенсации термических расширений и сжатий кабеля.
• Заземление брони: Стальные бронеленты на обоих концах линии должны быть надежно заземлены для обеспечения электробезопасности.
• Контроль изоляции: После прокладки и перед включением под напряжение обязательны измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции кабеля АПвБбШп 4х95 длиной 1 км при температуре +20°C должно быть не менее 100 МОм.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое преимущество АПвБбШп перед АВБбШв?

Ключевое преимущество – материал изоляции (сшитый полиэтилен). Это обеспечивает на 20-25% более высокую допустимую токовую нагрузку при том же сечении, возможность работы при температуре жилы +90°C вместо +70°C, большую стойкость к коротким замыканиям и долговечность. Кабель более стоек к тепловому старению.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп 4х95 в земле без дополнительной защиты?

Да, это основной способ прокладки. Броня из стальных лент и полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту от механических повреждений, коррозии и агрессивной среды грунта. Однако при наличии особых внешних воздействий (например, зоны с высокой активностью грызунов, каменистый грунт) рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных или керамических плит, либо прокладка в трубах.

Требуется ли подушка под броней в кабеле марки АПвБбШп?

Нет. Буква «б» в маркировке после «Б» (АПвБ-б-Шп) как раз и означает, что бронеленты наложены непосредственно на поясную изоляцию без подушки. Это допустимо благодаря наличию внешней полиэтиленовой оболочки (шланга), которая защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней защиты.

Какой кабель лучше для магистрали 1 кВ: алюминиевый или медный?

Выбор зависит от технико-экономического расчета. Алюминиевый кабель (АПвБбШп) значительно дешевле, легче, но имеет большее сечение для передачи той же мощности. Медный кабель (ПвБбШп) дороже, но компактнее, имеет меньшее электрическое сопротивление (снижение потерь), более надежные контактные соединения. Для протяженных магистралей, где основная стоимость – это цена металла, часто выбирают алюминий. Для ответственных объектов, объектов с высокой плотностью нагрузки, в условиях сложного монтажа – предпочтительна медь.

Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБбШп?

Да, обязательно. Броня из стальных лент должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности в случае пробоя изоляции на броню, а также для отвода токов, наведенных в металлических покровах. Заземление выполняется путем соединения брони с контуром заземления через специальные заземляющие проводники в концевых и соединительных муфтах.

Как определить необходимое сечение кабеля 4х95 для конкретного объекта?

Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды и группировку. 2) По потере напряжения (для протяженных линий). 3) По току короткого замыкания (проверка на термическую стойкость). 4) По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Для трехфазной системы с напряжением 380 В кабель 4х95 условно может передавать мощность около 130-150 кВт при прокладке в земле, но точный расчет должен выполнять проектировщик.

Каков срок службы кабеля АПвБбШп 4х95?

Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет. Однако расчетный срок службы при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и допустимых нагрузок составляет не менее 30 лет. На практике такие кабели могут служить 40-50 лет.