Кабель АПвБбШп(г) 1 кВ 4 мм
Кабель силовой АПвБбШп(г) на напряжение 1 кВ с сечением жилы 4 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШп(г) 1 кВ 4 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент, защитным шлангом из полиэтилена и предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на переменное напряжение 1 кВ частоты 50 Гц. Данная марка является современной, технологичной альтернативой традиционным кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (например, АСБ) и широко применяется в распределительных сетях 0,4/1 кВ.
Расшифровка маркировки АПвБбШп(г)
Маркировка кабеля выполняется согласно 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: две стальные оцинкованные ленты.
- б – наличие защитного покрова (подушки) под броней.
- Шп – материал защитного шланга (наружной оболочки): полиэтилен.
- (г) – индекс, указывающий на отсутствие в заполнителе джутовой или иной гигроскопичной подушки. Буква «г» означает «герметичный» – за счет заполнения пространств между жилами гидрофобным материалом.
- 1 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 4 мм² – номинальное сечение основной жилы.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня надежно защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Полиэтиленовая оболочка устойчива к почвенной коррозии и блуждающим токам. Не требуется дополнительных защитных труб или коробов, что снижает стоимость монтажа.
- Прокладка в воздухе: Возможна по фасадам зданий, на эстакадах, по опорам. Кабель устойчив к солнечному излучению и атмосферным осадкам. Однако при значительных пролетах необходимо учитывать механическую нагрузку от собственного веса и ветра, обеспечивая соответствующее крепление.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, посильно: Полная негорючесть изоляции и оболочки (при наличии индекса «-нг(А)» в модификации) позволяет прокладывать кабель в помещениях и коллекторах с требованием по пожарной безопасности.
- Высокая пропускная способность: Более высокая допустимая температура работы (+90°C) позволяет пропускать больший ток по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией при одинаковом сечении.
- Надежность и долговечность: СПЭ-изоляция не стареет, не течет, не подвержена термической деформации. Герметичная конструкция «(г)» защищает от влаги.
- Устойчивость к коротким замыканиям: Выдерживает высокие температуры при КЗ без потери свойств.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует специальных мероприятий по герметизации концов, как бумажные кабели. Меньший вес и лучшая гибкость, чем у АСБ.
- Безопасность: Отсутствие горючей маслопропитки. При наличии исполнения «-нг(А)» снижает распространение пламени при групповой прокладке.
Конструкция кабеля АПвБбШп(г) 1 кВ 4 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 4 мм² жила, как правило, однопроволочная (класс 1 по ГОСТ 22483), хотя возможны варианты многопроволочной (класс 2) для улучшения гибкости. Жила имеет круглую форму.
2. Изоляция
Наносится экструзионным способом непосредственно на жилу. Материал – сшитый полиэтилен (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом: повышается стойкость к тепловой деформации (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C), механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
3. Скрутка изолированных жил и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространства между жилами заполняются гидрофобным (водоотталкивающим) материалом на основе мелонаполненной резиновой смеси или аналогичным. Это ключевая особенность индекса «(г)», обеспечивающая продольную герметизацию кабеля и предотвращающая распространение влаги вдоль оси в случае локального повреждения наружной оболочки.
4. Внутренняя оболочка (подушка под броню)
Поверх скрученного и заполненного сердечника методом экструзии наносится оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена. Она служит для дополнительной герметизации, защиты изоляции жил от коррозионного воздействия брони и смягчения механического воздействия стальных лент.
5. Броня
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются ГОСТом. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие усилия), а также от грызунов.
6. Наружная оболочка (шланг)
Внешний защитный слой из полиэтилена (индекс Шп), наносимый поверх брони. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты) и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБбШп(г) 1 кВ 4х4
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1 | ГОСТ 31996-2012 |
| Количество и сечение жил, мм² | 1, 2, 3, 4, 5 (в т.ч. 3+1, 3+2, 4+1) x 4 | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15 °C | Рекомендация производителей |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 10 наружных диаметров кабеля | ГОСТ 31996-2012 |
| Строительная длина, не менее | 150 м (для сечений до 16 мм²) | ГОСТ 31996-2012 |
| Срок службы | Не менее 30 лет | ГОСТ 31996-2012 |
Таблица 2. Электрические характеристики (для жилы 4 мм² при температуре +90°C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току, не более (Ом/км) | 7.98 | Для однопроволочной жилы |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А (Iдл) | ~41 А | При прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) |
| То же, при прокладке в воздухе | ~35 А | При температуре воздуха +25°C |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.09 | При частоте 50 Гц |
| Емкость, мкФ/км | ~0.2 | Зависит от конструкции |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШп(г) 1 кВ 4 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своей конструкции он обладает универсальностью в отношении способов прокладки:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (классификация по ПУЭ), если это прямо не оговорено в технических условиях на конкретное изделие с соответствующими сертификатами.
Сравнение с аналогами и преимущества
Таблица 3. Сравнение АПвБбШп(г) с другими кабелями на 1 кВ
| Параметр / Марка кабеля | АПвБбШп(г) (СПЭ-изоляция) | АВБбШв (ПВХ-изоляция) | АСБ (Бумажная изоляция) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен | Поливинилхлорид (ПВХ) | Бумага, пропитанная вязким составом |
| Допустимая t° работы жилы | +90°C | +70°C | +70°C (до 1 кВ) |
| Стойкость к влаге | Высокая (герметичная конструкция) | Высокая | Низкая, требует герметизации концов |
| Допустимые уровни перегрузки | Высокие | Низкие | Средние |
| Монтаж при низких t° | Ограничен (-15°C) | Проблемный (дубеет) | Требует прогрева |
| Радиус изгиба | 10D | 10D | Большой (до 25D) |
| Экологичность | Высокая, нет маслопропитки | Высокая | Низкая (риск утечки пропитки) |
| Стоимость | Средняя-высокая | Низкая | Средняя |
Ключевые преимущества АПвБбШп(г):
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Бросать барабаны запрещено. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
2. Подготовка к прокладке: Необходимо проверить целостность оболочки. При температуре ниже -15°C кабель требует прогрева в отапливаемом помещении в течение не менее 24 часов.
3. Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная подушка (10 см). После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней (20 см), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка. Расстояние между несколькими кабелями в одной траншее – не менее 100 мм.
4. Защита при пересечениях: При пересечении с дорогами, коммуникациями кабель должен быть проложен в защитных трубах или блоках.
5. Монтаж муфт: Для соединения и ответвления используются специальные кабельные муфты соединительные и ответвительные, предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией на 1 кВ. Концевая заделка осуществляется с помощью полимерных или термоусаживаемых концевых муфт.
6. Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока согласно ПУЭ (глава 1.8). Для кабеля на 1 кВ испытательное напряжение составляет 3.5 кВ в течение 10 минут.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвБбШп и АПвБбШпг?
Буква «г» в скобках указывает на герметизацию. В кабеле АПвБбШпг пространство между изолированными жилами заполнено гидрофобным компаундом, который препятствует продольному распространению влаги внутри кабеля. В марке без «г» такое заполнение может отсутствовать или быть выполнено немелованными бумажными жгутами, что не обеспечивает герметичности. Исполнение «г» является более современным и надежным.
Можно ли использовать кабель АПвБбШп(г) 1 кВ для прокладки в помещении?
Да, можно. Однако для групповой прокладки в лотках, коробах, по конструкциям зданий необходимо использовать исполнение с пониженной пожарной опасностью: АПвБбШп(г)-нг(А)-LS. Индексы «нг(А)» означают нераспространение горения при категории А (наиболее жесткие требования), а «LS» (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение.
Какое сечение защитного проводника (PE) в 5-жильном кабеле 4х4+1х?
Согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ 7, в кабелях на напряжение до 1 кВ с сечением основных жил до 16 мм² сечение нулевой жилы (N) или жилы защитного заземления (PE) должно быть равным сечению основных фазных жил. Таким образом, в кабеле 4х4+1х4 пятая жила будет иметь сечение 4 мм². Для сечений основных жил 25 мм² и выше сечение нулевой/заземляющей жилы нормируется меньше.
Как определить необходимое сечение кабеля 4 мм² для конкретной нагрузки?
Сечение 4 мм² при напряжении 380/220В и допустимом токе ~41А (в земле) позволяет передавать мощность около 27 кВт (для трехфазной нагрузки, P=√3UI*cosφ, где cosφ≈0.95). Однако выбор сечения – комплексная задача, регламентированная ПУЭ Глава 1.3. Необходимо учитывать не только длительно допустимый ток, но и потерю напряжения, термическую стойкость к токам КЗ, способ прокладки, температуру окружающей среды и группировку с другими кабелями. Для финального расчета необходимо выполнить проект.
Что означает цветовая маркировка жил в данном кабеле?
Согласно ГОСТ 31996-2012, изоляция жил может иметь цифровую маркировку (1, 2, 3, 4, 0) или цветовую. Стандартная расцветка для 4-жильного кабеля: три жилы имеют цветную изоляцию (желтая, зеленая, красная или синяя), а четвертая (нулевая) – голубую. Жила защитного заземления (PE), если она есть, должна быть желто-зеленого цвета. Конкретная расцветка указывается в документации производителя.
Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?
Гарантированный срок службы, установленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий: номинальный режим работы (без постоянных перегрузок), отсутствие механических повреждений при эксплуатации, правильность монтажа (соблюдение радиуса изгиба, отсутствие натяжения) и соответствие условий окружающей среды заявленным (температура, агрессивность грунта).
Заключение
Кабель АПвБбШп(г) 1 кВ 4 мм² является современным, надежным и универсальным решением для построения распределительных сетей 0,4/1 кВ. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене и герметичной бронированной оболочке, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и возможность прокладки в самых сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью. При выборе данного кабеля для конкретного проекта необходимо уделять внимание требованиям пожарной безопасности (выбор исполнения «-нг(А)-LS») и строго соблюдать правила монтажа и эксплуатации, что гарантирует бесперебойную работу энергетического объекта на протяжении десятилетий.