Кабель АПвБбШп(г) 150 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвБбШп(г) 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированной оболочкой из стальных оцинкованных лент, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 является ключом к пониманию его конструкции и свойств: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Бб – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент, Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена, (г) – гибкий, что указывает на класс гибкости жилы (в данном случае, как правило, класс 1 или 2 по ГОСТ 22483, что означает относительную жесткость, присущую жилам большого сечения). Цифра 150 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвБбШп(г) 150 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 240 мм² включительно, что соответствует классу гибкости 1. Жила сечением 150 мм² является однопроволочной. Это обеспечивает механическую жесткость и стабильность формы, но ограничивает манёвренность при прокладке по сложным трассам.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, кардинально отличается от термопластичного ПВХ или полиэтилена. Он сохраняет эластичность и механическую прочность при высоких температурах (длительно допустимая +90°C), обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге, низкими диэлектрическими потерями.
• Экран по изоляции: Обязательный элемент для кабелей на напряжение от 6 кВ. Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроразрядов.
• Поясная изоляция: Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя. Служит для выравнивания поля между изолированными жилами и металлическим экраном/броней.
• Экран из медных проволок: Наложен поверх поясной изоляции. Состоит из медных проволок малого сечения, сплетенных в концентрический повив, часто в сочетании с одной или несколькими медными лентами. Выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью, служит для пропускания токов короткого замыкания и является элементом защиты от внешних электромагнитных влияний.
• Бронепокров: Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (напр., при раскопках грунта), от грызунов, от растягивающих нагрузок. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
• Защитный шланг (наружная оболочка): Изготовлен из полиэтилена (обозначение «Шп»). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным, щелочным), грибкам и бактериям. Защищает стальную броню от коррозии при возможных повреждениях оцинковки.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвБбШп(г) 150 мм² выпускается на стандартные номинальные напряжения: 6, 10, 20 и 35 кВ. Частота переменного тока – 50 Гц.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвБбШп(г) 150 мм² (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Количество и сечение жил	1×150, 3×150
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10(12) кВ, 10/15(17.5) кВ, 20/35(40.5) кВ
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы	+90°C (в рабочем режиме и при перегрузке)
Максимальная температура при КЗ (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с броней из лент)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.206 Ом/км (для 150 мм²)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после прокладки, 10 мин)	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ

Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп) для кабеля АПвБбШп(г) 3×150 мм²

Условия прокладки	Iдоп при +90°C на жиле, А	Примечания
В земле (траншее), при температуре грунта +25°C, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт	330 А	Способ прокладки: одиночный кабель в трубе или без нее, глубина заложения 0.7-1.0 м.
В воздухе (в кабельных сооружениях, туннелях), при температуре воздуха +25°C	310 А	Прокладка на воздухе в условиях свободного теплообмена. При групповой прокладке вводятся понижающие коэффициенты.

Примечание: Значения I_доп являются справочными и могут незначительно варьироваться в зависимости от конкретных ТУ производителя и уточненных условий прокладки (группа кабелей, температура окружающей среды, удельное сопротивление грунта). Для точного расчета необходимо руководствоваться ПУЭ 7-го издания, гл. 1.3, или использовать специализированное ПО.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвБбШп(г) 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций к распределительным пунктам (РП) и трансформаторным подстанциям (ТП) в сетях 6-35 кВ.
• Устройство вводов в промышленные здания и крупные энергоемкие объекты.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах, по стенам зданий (вне помещений).
• Прокладка непосредственно в земле (траншее) при наличии условий, исключающих значительные растягивающие нагрузки и смещения грунта. Не рекомендуется для прокладки в болотистых грунтах с высокой подвижностью, в вечной мерзлоте без специальных мероприятий.

Особенности монтажа и прокладки:

• Прокладка в земле требует подготовки траншеи с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней и строительного мусора на 200 мм, затем укладывается сигнальная лента или защитная плита, после чего траншея засыпается полностью.
• При прокладке в воздухе необходимо крепить кабель с допустимым шагом, используя сертифицированные металлические или пластиковые хомуты, не повреждающие оболочку.
• Радиус изгиба при прокладке должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и оболочек. Для кабелей с ленточной броней он составляет не менее 15 внешних диаметров.
• Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и соответствовать его напряжению и сечению. Несоблюдение технологии монтажа муфт – наиболее частая причина отказов.
• Перед монтажом и включением под напряжение кабель должен быть подвергнут высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного или выпрямленного тока (согласно СО 153-34.20.507-2003).

Сравнение с аналогами и преимущества

Кабель АПвБбШп(г) является прямым аналогом более старого кабеля ААБл, но с принципиально иной изоляцией. Сравнение с другими типами кабелей на напряжение 6-35 кВ:

• АПвБбШп vs. ААБл (с бумажно-масляной изоляцией): Кабель АПвБбШп не имеет ограничения по перепаду уровней при прокладке, обладает большей допустимой температурой жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Он менее трудоемок в монтаже (не требует концевых воронок и сложного масляного хозяйства), имеет меньший вес и диаметр. Главный недостаток бумажно-масляной изоляции – гигроскопичность и необходимость в сложных концевых заделках – полностью устранен.
• АПвБбШп vs. ПвБбШп (с медной жилой): Кабель с медной жилой (ПвБбШп) имеет меньшее электрическое сопротивление, больший I_доп и лучшую коррозионную стойкость жилы. Однако его стоимость существенно выше. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан в большинстве проектов распределительных сетей, где не требуется максимальная токовая нагрузка при минимальном сечении.
• АПвБбШп vs. АПвПу (бронированный vs. небронированный): Кабель АПвПуг имеет лишь защитную оболочку из полиэтилена и предназначен для прокладки в кабельных сооружениях, где исключен риск механических повреждений. Наличие брони у АПвБбШп расширяет область применения до прокладки в земле, но увеличивает вес, стоимость и сложность монтажа.

Ключевые преимущества кабеля АПвБбШп(г) 150 мм²:

• Высокая надежность и долговечность (срок службы не менее 30 лет) благодаря стабильной изоляции из СПЭ.
• Высокая допустимая температура и токовая нагрузка.
• Стойкость к влаге и агрессивным средам за счет герметичной конструкции и полиэтиленовой оболочки.
• Наличие брони обеспечивает механическую защиту.
• Отсутствие ограничений по разности уровней по трассе прокладки.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с медными аналогами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвБбШп и АПвБбШв?

Разница в материале внешней оболочки. «Шп» – шланг защитный из полиэтилена. «Шв» – шланг защитный из поливинилхлорида (ПВХ). Полиэтилен более стоек к влаге, химикатам и ультрафиолету, но менее стоек к механическим истирающим нагрузкам. ПВХ-пластикат более гибкий и устойчив к истиранию, но может терять эластичность при низких температурах и менее стоек к некоторым агрессивным средам. Для прокладки в земле чаще применяется АПвБбШп.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШп(г) 150 мм² в помещении?

Да, можно, но с учетом требований ПУЭ и пожарной безопасности. Для прокладки в помещениях, особенно с массовым пребыванием людей, предпочтительнее использовать кабели с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющие горение (например, с индексом «нг(А)-LS»). Стандартный АПвБбШп не имеет таких свойств, поэтому его прокладка внутри помещений (кроме специальных кабельных этажей, шахт, тоннелей) может быть ограничена. Необходимо проконсультироваться с проектными нормами.

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На что ориентироваться?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (I_доп) с учетом условий прокладки и по потере напряжения. Для кабеля 10 кВ это сечение часто используется для фидеров с токовой нагрузкой 250-300 А. Также необходимо проверять сечение по термической стойкости к токам короткого замыкания и по экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации, выполненной лицензированной организацией.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ и ПТЭЭП, кабель, прокладываемый в земле, должен быть защищен от механических повреждений на глубине менее 1 м и в местах пересечений с дорогами, коммуникациями, вводах в здания. Для этого применяют сигнальные пластмассовые ленты, кирпич, железобетонные плиты или специальные защитные трубы (например, из ПНД, гофрированные). Укладка кабеля непосредственно в трубу по всей длине не рекомендуется из-за ухудшения теплоотвода.

Как маркируются жилы кабеля АПвБбШп 3×150 мм²?

Согласно ГОСТ 31996-2012, жилы силовых кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение до 35 кВ маркируются цифрами 1, 2, 3 или цветными метками. Чаще всего изоляция жил имеет сплошную окраску или наносится продольная полоса: для трехжильных кабелей традиционно используются белый/желтый (фаза A), красный (фаза B) и синий (фаза C). Нулевая жила (если присутствует) маркируется голубым цветом. Экран из медных проволок не имеет цветной маркировки.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Номинальный срок службы, заявленный в технических условиях и ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, правильной эксплуатации (без систематических перегрузок), своевременном проведении испытаний и отсутствии внешних разрушающих воздействий (акты вандализма, масштабные подвижки грунта). Критическим фактором является состояние концевых муфт, которые требуют регулярного осмотра.

Заключение

Кабель АПвБбШп(г) 150 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения (6-35 кВ). Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту стальной броней в полиэтиленовой оболочке, делает его универсальным для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, СНиП, инструкций производителя) и последующая эксплуатация с регулярным проведением диагностики являются залогом многолетней и безотказной работы энергетической линии. При проектировании новых объектов или модернизации старых сетей данный тип кабеля следует рассматривать как один из основных вариантов для силовых линий с токовой нагрузкой до 330 А.