Кабель АПвБбШпз 5-жильный на напряжение 0,66 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвБбШпз является силовым кабелем с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированной защитой из стальных оцинкованных лент. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность в сложных условиях эксплуатации, включая возможность прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, за исключением мест с повышенной химической агрессивностью и риском механических повреждений.
Расшифровка маркировки АПвБбШпз
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровому коду, регламентированному ГОСТ и ТУ, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте это обозначение для базового полимера, но в сочетании с «в» указывает на сшитый полиэтилен.
- в – обозначает, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой). Таким образом, АПв – алюминиевая жила с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки (постели) под броней. Защитный слой, наложенный поверх скрученных жил, предохраняет их от коррозии и повреждения стальными лентами.
- Шп – материал защитного шланга (оболочки): Ш – шланг, п – полиэтиленовый.
- з – заполнение межжильного пространства: гидрофобный заполнитель. Это ключевой элемент, препятствующий продольному распространению влаги в случае локального повреждения оболочки.
- 5 жильный – количество основных токопроводящих жил. Для сетей 0,66 кВ это, как правило, трехфазная система с жилами сечением от 16 до 240 мм², дополненная нулевой (N) и жилой защитного заземления (PE) равного или меньшего сечения.
- 0,66 кВ – номинальное напряжение между жилой и землей (U0)/между жилами (U). Для данного кабеля U0/U = 0,66/1 кВ.
- Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
- Стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
- Высокие диэлектрические характеристики.
- Отличная стойкость к воздействию влаги.
- Толщина изоляции нормируется согласно ГОСТ 16442-80 или более современным ТУ.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3 кВ (продолжительность 10 мин).
- Сопротивление изоляции: не менее 10 МОм·км для жил сечением до 50 мм² и 7 МОм·км для сечений от 70 мм² и выше.
- Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и сечения. Приведены примерные значения для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0,7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт.
- Рабочая температура жилы: от -50°C до +90°C (длительно).
- Монтаж без предварительного подогрева: допустим при температуре не ниже -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 10 диаметров для однопроволочных.
- Допустимое усилие тяжения при прокладке: рассчитывается индивидуально, но, как правило, не должно превышать 50 Н/мм² сечения для алюминиевых жил.
- Стойкость к распространению горения: кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (испытание по ГОСТ 12176). Для групповой прокладки требуется уточнение.
- Питание распределительных устройств (РУ) 0,4/0,66 кВ подстанций.
- Прокладка кабельных линий от ТП к ВРУ/ГРЩ жилых, административных и промышленных зданий.
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам.
- Прокладка непосредственно в земле (траншее) – основное преимущество благодаря броне и влагозащитной оболочке. Требуется соблюдение правил ПУЭ (глубина заложения 0,7-1,0 м, песчаная подушка, защита кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой).
- Раскатка и изгиб: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба. Использовать ролики или направляющие для предотвращения повреждения оболочки и брони.
- Заделка концов: Требуется тщательная герметизация конца кабеля после разделки для исключения попадания влаги под оболочку и в сердечник. Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Заземление брони: Стальные ленты брони должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности и устранения наведенных токов.
- Контроль изоляции: Перед включением под напряжение после монтажа обязателен замер сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.
- Сечение жилы PE должно быть не менее: 16 мм² при Sфаз ≤ 35 мм², и не менее Sфаз/2 при Sфаз > 35 мм².
- Сечение нулевой рабочей жилы (N) в 3-фазной сети при неравномерной нагрузке по фазам должно быть не менее 50% сечения фазной жилы. На практике для стандартных линий питания зданий в 5-жильных кабелях на 0,66 кВ часто применяют равное сечение всех жил (например, 5х50) или уменьшенное сечение N и PE (например, 3х95+1х50+1х50).
Конструкция кабеля АПвБбШпз 5х…
Конструкция кабеля является многослойной, 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). Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений до 50 мм² включительно и многопроволочными для сечений от 70 мм² и выше. Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: синий (N), желто-зеленый (PE), а также коричневый, черный, серый для фазных проводников.
2. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным ПЭ:
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник концентрической скруткой. Пространство между жилами заполняется гидрофобным компаундом на основе полиэтилена или другого полимера (индекс «з» в маркировке). Это предотвращает миграцию влаги вдоль кабеля.
4. Подушка под броню
Поверх скрученного сердечника накладывается поясная изоляция (подушка). Обычно это крепированная или гладкая полиэтиленовая или ПВХ лента, либо экструдированный слой. Она защищает изоляцию жил от коррозии и механического воздействия стальных лент брони.
5. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются в зависимости от диаметра кабеля. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
6. Наружная оболочка
Защитный шланг из полиэтилена (индекс «Шп») накладывается поверх брони методом экструзии. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, кислотам и щелочам, а также к солнечному излучению (если в состав введены стабилизаторы). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Электрические параметры
При температуре жилы +90°C:
| Номинальное сечение жил, мм² | Диаметр кабеля, мм (примерно) | Масса 1 км кабеля, кг (примерно) | Допустимый ток нагрузки, А |
|---|---|---|---|
| 5х16 | 28-32 | 1300-1500 | 75 |
| 5х25 | 32-36 | 1700-2000 | 100 |
| 5х35 | 35-40 | 2100-2500 | 120 |
| 5х50 | 40-45 | 2700-3200 | 145 |
| 5х70 | 45-50 | 3500-4100 | 180 |
| 5х95 | 50-56 | 4500-5200 | 220 |
| 5х120 | 55-62 | 5400-6300 | 255 |
| 5х150 | 60-68 | 6600-7700 | 295 |
Примечание: Точные значения необходимо брать из технической документации производителя или расчетных таблиц ПУЭ 7 изд.
Механические и климатические параметры
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШпз 5-жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Запрещена прокладка в блоках, заполненных кабельной массой, из-за наличия полиэтиленовой оболочки.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвБбШпз является аналогом кабеля АВБбШв (с изоляцией из ПВХ пластиката). Ключевые отличия:
| Параметр | АПвБбШпз (XLPE) | АВБбШв (ПВХ) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +90°C | +70°C |
| Токовая нагрузка (при равном сечении) | Выше на 20-30% | Ниже |
| Стойкость к короткому замыканию | Выше (+250°C) | Ниже (+160°C) |
| Диэлектрические потери | Низкие | Выше |
| Гибкость при низких температурах | Меньше (требует подогрева) | Выше (ПВХ пластификаторы) |
| Поведение при пожаре | Не распространяет горение, но полиэтилен горит с выделением расплава | Не распространяет горение, ПВХ выделяет густой дым и хлористый водород | Стойкость к влаге и агрессивным средам | Очень высокая | Высокая |
Выбор в пользу АПвБбШпз оправдан при необходимости повышения пропускной способности линии, работе в условиях повышенных температур или повышенных требований к диэлектрическим характеристикам.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие «АПв» от «АПвБбШпз»?
Маркировка «АПв» описывает только базовую конструкцию: алюминиевая жила в изоляции из сшитого полиэтилена. «АПвБбШпз» – это полная маркировка конкретного исполнения кабеля, которое включает броню (Б), подушку (б), полиэтиленовый шланг (Шп) и заполнение (з). Кабель АПв может быть без брони и защитного шланга (например, для прокладки в помещении).
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШпз по воздуху (по фасадам, на опорах)?
Да, можно. Полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолету. Однако необходимо обеспечить механическое крепление без повреждения кабеля и учесть ветровые и гололедные нагрузки. Для длинных пролетов по воздуху чаще используют кабели с несущим тросом (например, АПвПу) или натягивают отдельный трос.
Как правильно выбрать сечение нулевой (N) и жилы заземления (PE) в 5-жильном кабеле?
Согласно ПУЭ (п. 1.3.10, табл. 1.3.4):
Что означает индекс «з» и можно ли его игнорировать при выборе?
Индекс «з» указывает на наличие гидрофобного заполнения. Игнорировать его нельзя. Для прокладки в земле или в местах с возможным подтоплением это критически важный элемент, увеличивающий срок службы линии. Кабель без заполнения («з») будет иметь более низкую стойкость к продольному распространению влаги.
Какой срок службы у кабеля АПвБбШпз?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от условий среды (коррозионная активность грунта, температурный режим, перегрузки).
Требуется ли для монтажа кабеля АПвБбШпз специальный инструмент?
Для разделки и монтажа концевых муфт требуется стандартный набор кабельщика: ножи для снятия изоляции и оболочки, кусачки, пассатижи. Для снятия брони удобно использовать специальные резаки. Обязательно применение динамометрического ключа для затяжки болтовых соединений в наконечниках и муфтах согласно рекомендациям производителя муфт.
Заключение
Кабель АПвБбШпз 5-жильный на 0,66 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания распределительных сетей, требующих прокладки в земле или в условиях возможных механических воздействий. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность благодаря изоляции из сшитого полиэтилена, отличная защита от влаги и повреждений за счет брони и заполнения, а также длительный срок службы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации, предписанных ПУЭ и технической документацией, гарантируют бесперебойную и безопасную работу кабельной линии на протяжении десятилетий.