Кабель АПвБбШпз 3-х жильный

Кабель АПвБбШпз 3-х жильный: полный технический обзор

Кабель АПвБбШпз представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из двух стальных оцинкованных лент, защитным шлангом из полиэтилена и заполнением промежутков между жилами. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (но с защитным шлангом поверх брони); Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена; з – заполнение межжильного пространства. Конструкция 3-х жильного кабеля является одной из наиболее востребованных в сетях трехфазного тока.

Конструктивные элементы кабеля АПвБбШпз

Конструкция кабеля АПвБбШпз является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марка А, АЕ по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жилы, как правило, однопроволочные (класс 1 по ГОСТ 22483). Для сечений 300 мм² и выше жилы могут быть многопроволочными (класс 2). Жилы имеют стандартную круглую форму.

2. Изоляция жил

Выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (не более 8 часов в году) кабель может выдерживать температуру +250°C в условиях токов короткого замыкания. Толщина изоляции нормируется ГОСТом и зависит от номинального напряжения кабеля.

3. Заполнение межжильного пространства

Обозначение «з» в маркировке указывает на наличие заполнения. В качестве заполнителя используется экструдированный или наложенный жгутами термопластичный материал (например, ПВХ пластикат или полиэтилен). Заполнение обеспечивает круглую форму собранной жилы, что важно для последующего наложения брони, а также предотвращает проникновение влаги вдоль кабеля в случае повреждения наружной оболочки.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных и заполненных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Она служит дополнительным барьером и подложкой под броню.

5. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных лент (Б), наложенных спирально с перекрытием. Толщина ленты регламентирована. Основная функция – защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Конструкция «Бб» (броня без подушки) подразумевает наложение брони непосредственно на поясную изоляцию или заполнение, но с обязательным наличием защитного шланга поверх брони.

6. Защитный шланг (внешняя оболочка)

Выполнен из полиэтилена (Шп). Он накладывается поверх брони и обеспечивает коррозионную защиту стальных лент от влаги, химически агрессивных веществ, находящихся в грунте. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и влагозащитными свойствами.

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель АПвБбШпз предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Это означает возможность прокладки в земле (траншеях), тоннелях, каналах, шахтах, а также в помещениях с высокой влажностью. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Таблица 1. Допустимые токи нагрузки для кабеля АПвБбШпз 10 кВ при прокладке в земле (траншее)

Примечание: Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубины, температуры грунта, количества кабелей в траншее) и должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ и расчетным таблицам.

Таблица 2. Габаритные размеры и электрические параметры (пример для 10 кВ)

Преимущества и недостатки кабеля АПвБбШпз

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен устойчив к тепловому старению, влаге, обладает высокой стойкостью к трекингу и электрическим деревьям.
• Механическая защита: Стальная броня эффективно защищает от внешних повреждений при прокладке в земле и от грызунов.
• Коррозионная стойкость: Полиэтиленовый шланг (Шп) надежно защищает броню от ржавчины, что продлевает срок службы в агрессивных грунтах.
• Допустимая температура эксплуатации: Более высокие, по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией, допустимые температуры нагрузки и короткого замыкания.
• Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно более выгодным по сравнению с медными аналогами (АПвБбШпз vs ПвБбШпз) при проектировании линий на большие токи и расстояния.

Недостатки и ограничения:

• Жесткость и большой радиус изгиба: Наличие брони и особенности конструкции делают кабель жестким, что усложняет монтаж на трассах со множеством поворотов. Требуется соблюдение минимального радиуса изгиба (обычно 15-20 наружных диаметров).
• Большая масса: Значительный вес затрудняет ручную укладку, требуется применение механизмов.
• Требовательность к условиям монтажа: При низких температурах требуется предварительный подогрев для обеспечения гибкости. Необходима тщательная подготовка трассы во избежание повреждения оболочки.
• Отсутствие подушки под броней: Конструкция «Бб» может быть менее стойкой к точечным ударным нагрузкам на броню по сравнению с кабелями, имеющими подушку (типа АПвБШв).

Области применения

Кабель АПвБбШпз 3-х жильный широко применяется в следующих сферах:

• Питающие и распределительные линии 6-35 кВ в городских и промышленных электрических сетях.
• Подземные вводы на территории промышленных предприятий, нефтеперерабатывающих заводов, горнодобывающих комплексов.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и шахтах, где присутствует риск механических воздействий.
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) к подстанциям и потребителям с подземным вводом.
• Прокладка в грунтах с повышенной коррозионной активностью (засоленных, заболоченных) благодаря защите Шп.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБбШпз должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ и 1.0 м для линий 35 кВ. На дне – подушка из просеянного песка или мягкого грунта толщиной 100 мм. После укладки – засыпка песком и укладка сигнальной ленты. Минимальное расстояние между несколькими кабелями – 100 мм.
• Радиус изгиба: При прокладке без предварительного подогрева должен быть не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. При подогреве может быть уменьшен.
• Подогрев: При температуре окружающей среды ниже 0°C (точное значение указано в ТУ на кабель) требуется подогрев в тепляке или с помощью трансформаторов. Монтаж на морозе без подогрева запрещен из-за риска растрескивания изоляции и оболочки.
• Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Требуется тщательная заделка и герметизация для исключения доступа влаги.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным током (по нормам ПУЭ) для проверки целостности изоляции после укладки и монтажа муфт.

Сравнение с аналогами

Выбор кабельной продукции часто требует сравнения нескольких типов.

• АПвБбШпз vs АПвБШв: Кабель АПвБШв имеет броню, поверх которой наложен Винтовой защитный шланг из ПВХ. ПВХ-шланг менее стоек к некоторым химикатам и имеет более низкий температурный диапазон, чем полиэтилен (Шп). АПвБбШпз часто предпочтительнее для агрессивных грунтов.
• АПвБбШпз vs ААБл: Кабель ААБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и алюминиевую оболочку. Он тяжелее, имеет строгие ограничения по перепаду высот при прокладке (из-за стекания пропитки) и морально устарел. АПвБбШпз лишен этих недостатков, более легок и прост в монтаже.
• АПвБбШпз vs ПвБбШпз: Единственное различие – материал жилы (А – алюминий, отсутствие буквы – медь). Медный кабель имеет меньшее сечение при той же токовой нагрузке, меньший вес, но существенно более высокую стоимость. Выбор определяется экономическим расчетом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем ключевое отличие кабеля АПвБбШпз от АПвБШв?

Ответ: Основное отличие – материал защитного шланга поверх брони. У АПвБбШпз это полиэтилен (Шп), у АПвБШв – поливинилхлоридный пластикат (Шв). Полиэтилен обладает лучшими диэлектрическими и влагозащитными свойствами, большей стойкостью к химической агрессии, но может быть менее стойким к некоторым органическим растворителям. Также конструкция «бб» (без подушки) подразумевает наложение брони непосредственно на поясную изоляцию, в то время как в АПвБШв под броней, как правило, есть подушка.

Вопрос: Можно ли прокладывать кабель АПвБбШпз открыто по фасадам зданий или на эстакадах?

Ответ: Да, можно, но с учетом воздействия ультрафиолетового излучения. Полиэтиленовый шланг (Шп) без специальных стабилизаторов может подвергаться фотостарению. Для длительной открытой прокладки рекомендуется использовать кабели с УФ-стабилизированной оболочкой или предусматривать дополнительные защитные кожухи/лотки. Также необходимо обеспечить надежное крепление тяжелого кабеля.

Вопрос: Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвБбШпз и кабелей с бумажной изоляцией (например, ААБл)?

Ответ: Совместная прокладка в одной траншее, как правило, не запрещена ПУЭ, но требует выполнения определенных условий: соблюдение расстояний между кабелями разных типов (не менее 250 мм), устройство раздельных песчаных подушек, а также учета разных уровней допустимого нагрева. Однако с точки зрения эксплуатации и ремонтопригодности такое совмещение нежелательно, так как требует разных подходов к монтажу муфт и методик испытаний.

Вопрос: Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвБбШпз?

Ответ: Выбор сечения проводится в три этапа:

• По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки (в земле, воздухе, количестве кабелей в траншее). Используются таблицы ПУЭ.
• По потере напряжения (для протяженных линий).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что сечение выдержит расчетный ток КЗ за время срабатывания защиты).

Окончательное сечение выбирается как наибольшее из полученных по трем критериям.

Вопрос: Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвБбШпз?

Ответ: Номинальный срок службы, заявляемый производителями при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется состоянием изоляции, которое рекомендуется периодически контролировать методами диагностики (измерение частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь).

Вопрос: Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в кабельной канализации?

Ответ: Брони кабеля АПвБбШпз достаточно для защиты от случайных механических воздействий при монтаже в кабельной канализации. Однако, если существует риск протечек воды, затопления или агрессивного воздействия стоков, рекомендуется использовать кабели с более герметичной конструкцией (например, с алюминиевой оболочкой – АПвАШв) или применять кабели в дополнительной полиэтиленовой трубе (ПНД/ПВД), что также облегчит возможную замену в будущем.

Заключение

Кабель АПвБбШпз 3-х жильный является современным, надежным и экономичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения класса 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и полиэтиленового защитного шланга, обеспечивает длительную и безотказную работу в сложных условиях: в грунте (включая агрессивные среды), коллекторах, тоннелях и производственных помещениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и проведение регламентных испытаний являются залогом эксплуатационной надежности линии на протяжении всего срока службы кабеля. При проектировании необходимо проводить технико-экономическое сравнение с медными аналогами и кабелями в иной конструкции, учитывая как капитальные затраты, так и стоимость потерь электроэнергии.