Кабель АПвБбШпз 1х300 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное допускается работа в режиме однофазного замыкания на землю. Расшифровка маркировки АПвБбШпз 1х300 производится следующим образом:
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в различных условиях эксплуатации.
Жила сечением 300 мм² изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной. В кабелях на напряжение 6-20 кВ чаще применяется многопроволочная уплотненная жила, что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Класс гибкости жилы – 1 или 2 (по ГОСТ 22483).
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушающе действуют на изоляцию.
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для АПвБбШпз 1х300 на 10 кВ стандартная толщина составляет 3,4 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым перегрузкам (кратковременно до +130°C).
Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического контура, на который накладывается металлический экран. Также он предотвращает возникновение поверхностных разрядов.
В кабеле АПвБбШпз 1х300 в качестве металлического экрана применяются медные ленты или проволоки, наложенные продольно или спирально. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов утечки и, что критически важно, в качестве проводника для токов короткого замыкания. Сечение экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012).
В одножильных кабелях, в отличие от многожильных, поясная изоляция как таковая отсутствует. Однако для придания конструкции необходимой механической прочности и круглой формы, а также для герметизации, пространство вокруг экранированной жилы заполняется жгутами из гидрофобного материала (индикаторная маркировка «з» в названии). Это предотвращает продольное перемещение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочки.
Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб»), наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент стандартизирована. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (сдавливания, ударов, растягивающих усилий), а также от грызунов.
Защитный шланг из полиэтилена (индекс «Шп») накладывается поверх брони. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель АПвБбШпз 1х300 в земле (траншеях), коллекторах, тоннелях, по эстакадам и на открытом воздухе.
Технические параметры кабеля АПвБбШпз 1х300 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ».
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 8,7/15; 12/20 |
| Сечение основной жилы, мм² | 300 |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 4 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 100 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) * | ~450-520 А (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | Не более 0.0601 (для жилы класса 1) |
Кабель АПвБбШпз 1х300 имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектом, условиями прокладки и экономическими соображениями.
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Конструктивные отличия | Ключевые преимущества и недостатки |
|---|---|---|---|
| АПвБбШпз 1х300 | Алюминий / XLPE | Броня из стальных лент, полиэтиленовая оболочка, заполнение | Преимущества: Оптимальное сочетание цены и защиты. Стойкость к коррозии и влаге. Подходит для сложных грунтов. Недостатки: Больший вес и радиус изгиба по сравнению с небронированными аналогами. |
| АПвПг 1х300 | Алюминий / XLPE | Защитный покров из ПВХ пластиката по ГОСТ, без брони | Более легкий и гибкий. Дешевле. Применяется в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений. Не подходит для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты. |
| АВБбШп 1х300 | Алюминий / ПВХ | Изоляция из ПВХ, броня из стальных лент, ПВХ или полиэтиленовая оболочка | Более низкая термостойкость (длительно +70°C). Менее стойкая изоляция к тепловым перегрузкам и частичным разрядам. Чаще применяется на напряжение до 1 кВ. Для 6-10 кВ – устаревшее решение. |
| ПвБбШп 1х300 | Медь / XLPE | Медная жила, аналогичная конструкция | Более высокая проводимость, меньший диаметр при том же сечении, высокая стойкость к электрохимической коррозии. Существенно более высокая стоимость. Применяется при высоких требованиях к токовой нагрузке или в особо ответственных объектах. |
Монтаж силового кабеля высокого напряжения требует специальной подготовки, инструмента и соблюдения строгих правил.
Для одножильных кабелей на переменном напряжении критически важно правильное взаимное расположение фаз (если используется три кабеля на три фазы) для минимизации потерь и нагрева от вихревых токов. Рекомендуется треугольная или плоская конфигурация с соблюдением расстояний, указанных в ПУЭ. Металлические экраны должны быть заземлены с обеих сторон линии для протекания токов утечки и КЗ.
Для соединения жил и монтажа концевых муфт используются специальные кабельные арматуры (соединительные и концевые муфты) на соответствующее напряжение. Технология включает в себя:
Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением специализированного инструмента.
Принципиальная разница – в материале изоляции. АПвБбШпз имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), а АВБбШв – из поливинилхлорида (ПВХ). XLPE превосходит ПВХ по всем ключевым параметрам: более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70°C), лучшая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, значительно более высокие диэлектрические характеристики, стойкость к частичным разрядам и меньшая толщина изоляции при том же напряжении. Кабель с изоляцией из XLPE (АПвБбШпз) является современным стандартом для сетей среднего напряжения.
Да, это одно из основных назначений данной марки кабеля. Броня из стальных оцинкованных лент (Бб) и наружная полиэтиленовая оболочка (Шп) специально предназначены для защиты от механических воздействий и коррозии при прокладке в траншеях. Однако при наличии особых условий (каменистый грунт, зоны с высокой вероятностью раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных плит, кирпича или защитных труб.
Металлический экран и броня должны быть заземлены с обеих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасного протекания токов утечки и токов короткого замыкания, а также для выравнивания потенциала и безопасности персонала. На практике для этого используют медные проводники достаточного сечения (не менее 16-25 мм² для экрана), которые опрессовываются или припаиваются к экранирующим лентам/проволокам и лентам брони, а затем присоединяются к контуру заземления. В соединительных муфтах для этого предусмотрены специальные контактные лепестки или клеммы.
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, произведенного по ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок, а также при отсутствии внешних механических повреждений.
Переменный ток в одножильном кабеле создает вокруг него переменное магнитное поле. Если три одножильных кабеля, представляющие три фазы, расположены вплотную в одной плоскости (без правильного чередования), магнитные поля наводят в броне, экранах и металлических частях соседних кабелей вихревые токи. Это приводит к дополнительным потерям мощности, значительному нагреву кабелей и снижению их допустимой токовой нагрузки. Для минимизации этого эффекта ПУЭ регламентирует расстояния между кабелями (не менее одного наружного диаметра) и рекомендует конфигурации укладки: треугольником или «вразбежку» (зигзагом).
Сечение экрана нормируется стандартом. Для кабелей на напряжение 6-20 кВ с сечением жилы 300 мм², согласно ГОСТ 31996-2012, номинальное сечение медного экрана должно быть не менее 25 мм² (при применении медных проволок) или обеспечивать сопротивление не более указанного в стандарте. Точное значение указывается в технических условиях производителя. В проекте выбирается стандартизированное значение, а расчет обычно подтверждает, что сечение экрана достаточно для проведения тока однофазного КЗ на землю в течение времени срабатывания защиты без перегрева.