Кабель АПвБбШв 1 кВ 240 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШв 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Сечение 240 мм² относится к категории крупных сечений и используется для передачи и распределения электроэнергии в условиях повышенных механических нагрузок и агрессивной среды.
Расшифровка маркировки АПвБбШв
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (вулканизированный).
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки (защитного слоя) под броней. Отсутствие дополнительной буквы означает, что под броней имеется подушка, состоящая из битумного состава и крепированной бумаги или аналогичных материалов.
- Шв – тип защитного шланга (внешней оболочки): шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ) круглой формы, соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (СПЭ). Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: для трехжильных кабелей – желто-зеленая, голубая и коричневая; для четырехжильных добавляется жила черного или серого цвета. Изоляция имеет толщину, строго регламентированную стандартами, обеспечивающую электрическую прочность.
- Поясная изоляция: Изготавливается из специальной термопластичной пленки, накладываемой поверх скрученных изолированных жил.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Первая лента накладывается по спирали, вторая – с перекрытием витков первой. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий (сдавливания, ударов, грызунов).
- Защитный шланг (оболочка): Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх брони. Выполняет функцию защиты брони от коррозии и химических воздействий внешней среды. Имеет, как правило, черный цвет.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель устойчив к механическим нагрузкам от давления грунта, случайным ударам лопатой, защищен от грызунов. Обязательным условием является устройство песчаной подушки и засыпки, а также укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Броня обеспечивает защиту при возможных аварийных ситуациях (падение предметов, обрушения).
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и коррозионной активностью: Защитный шланг из ПВХ предохраняет броню от коррозии.
- Прокладка в пожароопасных зонах (класс П-IIа по ПУЭ): Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
- АПвБбШв vs АВБбШв: Ключевое отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция из ПВХ-пластиката. АПвБбШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что обеспечивает более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70°C), большую стойкость к токам короткого замыкания и, как следствие, более высокую пропускную способность по току (на 15-20%). Кабель с СПЭ также обладает лучшими диэлектрическими характеристиками и стойкостью к тепловому старению.
- АПвБбШв vs АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он исторически применялся для сетей 1-10 кВ. АПвБбШв лишен таких недостатков АСБл, как ограничение по перепаду высот при прокладке (из-за стекания пропитки), большая масса, сложность монтажа концевых муфт и экологические вопросы, связанные со свинцом. СПЭ-кабель более современен и технологичен.
- АПвБбШв vs ПвБбШв: Марка ПвБбШв имеет медные токопроводящие жилы. При одинаковом сечении 240 мм² медный кабель имеет значительно более высокую пропускную способность по току (Iдоп ~ 420 А в земле), меньшее электрическое сопротивление, но существенно более высокую стоимость (в 3-5 раз). Выбор в пользу алюминия экономически оправдан на большинстве объектов распределительных сетей 1 кВ.
- Работа с броней: При разделке кабеля для установки концевой или соединительной муфты броневые ленты должны быть заземлены. Для этого их обматывают медным гибким проводником и крепят пайкой или обжимом.
- Заделка концов: Для изоляции среза кабеля и защиты от влаги используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Для кабелей с СПЭ-изоляцией это стандартная и отработанная технология.
- Соединение жил: Соединение алюминиевых жил сечением 240 мм² производится с помощью обжимных гильз (медно-алюминиевых или алюминиевых) с применением гидравлического пресса. Допускается также сварка или пайка. Место соединения изолируется в составе общей муфты.
- Учет радиуса изгиба: При укладке кабеля в траншее или на конструкции необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба (R ≥ 15D), чтобы не повредить внутреннюю структуру и изоляцию.
- Расчет по допустимому длительному току (Iдоп). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше Iдоп с учетом поправочных коэффициентов на количество кабелей в траншее, температуру земли и т.д.
- Расчет по потере напряжения (ΔU%). Для протяженных линий 1 кВ это часто становится определяющим фактором.
- Расчет по термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Экономическая плотность тока (для объектов электросетевого хозяйства).
Конструкция кабеля АПвБбШв 1 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
Разделительный слой (подушка под броню): Обмотка из крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или комбинированных материалов с нанесением битумного состава. Предназначен для защиты изоляции жил от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля АПвБбШв 1 кВ 240 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 и техническими условиями производителей.
Таблица 1. Электрические параметры при прокладке в земле (грунте)
| Параметр | Значение для кабеля 240 мм² | Примечание |
|---|---|---|
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~355 А | При прокладке в земле (траншее) с удельным тепловым сопротивлением 1,0 К·м/Вт, температуре земли +25°C и глубине прокладки 0,7 м. |
| Допустимый ток при прокладке в воздухе | ~340 А | При температуре воздуха +25°C, отсутствии солнечной радиации и однорядной прокладке. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,125 Ом/км | Для многопроволочной жилы. |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3 кВ | Продолжительность испытания – 10 минут. |
| Рабочая температура жилы | До +90°C | Допускается кратковременная перегрузка до +130°C и температура при коротком замыкании до +250°C (не более 5 сек). |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | Допускается при температуре не ниже -15°C |
| Строительная длина | Не менее 150-200 метров (оговаривается с производителем) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с даты изготовления |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШв 1 кВ 240 мм² благодаря наличию брони и защитной оболочки из ПВХ предназначен для эксплуатации в сложных условиях.
Важное ограничение: Кабель АПвБбШв не предназначен для прокладки в блоках, трубах и других замкнутых пространствах, заполненных водой, а также по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от солнечного ультрафиолетового излучения, так как ПВХ-пластикат со временем разрушается под действием УФ-лучей.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля для проекта требует анализа альтернативных марок.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвБбШв 240 мм² требует специального инструмента и квалификации персонала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвБбШв от АПвБбШнг?
Буквы «нг» в маркировке (АПвБбШвнг) означают «не распространяющий горение». Кабель АПвБбШвнг изготавливается в исполнении, которое не распространяет горение при групповой прокладке (по категории ПРГП I-3.0 по ГОСТ 31565). Это достигается за счет применения ПВХ-пластиката пониженной горючести для внешней оболочки. Обычный АПвБбШв не распространяет горение только при одиночной прокладке. Для прокладки в пучках, кабельных этажах и коллекторах необходимо применять исполнение «нг».
Можно ли использовать кабель АПвБбШв для прокладки по воздуху (по опорам)?
Прямая прокладка по воздуху на открытом солнце не рекомендуется. ПВХ-оболочка не имеет стойкости к ультрафиолетовому излучению и со временем (через 5-10 лет) теряет эластичность, трескается, что приводит к коррозии брони и выходу кабеля из строя. Для воздушных линий следует применять кабели с защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена (обозначение «Шп» или «Шпс») или использовать кабель в исполнении «АПвБбШв» только внутри защитных труб или коробов.
Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На что ориентироваться?
Выбор сечения 240 мм² является результатом инженерного расчета, который включает:
Сечение 240 мм² обычно применяется для питания мощных потребителей (трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ, крупных производственных цехов, насосных станций) или в качестве магистральных линий в распределительных сетях 0,4-1 кВ.
Каковы требования к заземлению брони кабеля АПвБбШв?
Броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон (с обоих концов линии) в соответствии с требованиями ПУЭ (Глава 1.7, 2.3). Это необходимо для электробезопасности персонала (снятие потенциала при пробое изоляции на броню) и для обеспечения действия защит (замыкание на броню должно восприниматься как однофазное КЗ и отключаться защитными аппаратами). Заземление выполняется медным гибким проводом, присоединенным к бронепакету и к контуру заземления или заземляющей шине.
Что означает маркировка «ок» на кабеле? Обязательна ли она?
Маркировка «ок» означает, что жилы кабеля имеют однопроволочную конструкцию (ОЖ, класс 1 по гибкости). Для сечения 240 мм² это допустимо, но встречается реже, чем многопроволочная (мж) конструкция. Многопроволочная жила (класс 2) более гибкая, что облегчает монтаж, особенно при сложной трассе. Выбор между «ок» и «мж» зависит от условий прокладки и требований проекта. На электрические характеристики сечение 240 мм² тип жилы не влияет.
Какой аналог кабеля АПвБбШв существует в медном исполнении?
Прямым функциональным аналогом с медными жилами является кабель ПвБбШв (или ПвБбШвнг). Конструкция идентична, за исключением материала токопроводящей жилы. Также близкими аналогами являются марки ВБбШв (с ПВХ-изоляцией) и ПвПг (броня из проволоки, часто используется для прокладки в грунтах с высокой подвижностью).
Заключение
Кабель АПвБбШв 1 кВ 240 мм² представляет собой современное, надежное и экономически эффективное решение для построения силовых линий распределения электроэнергии в сетях до 1000 Вольт. Его ключевые преимущества – сочетание алюминиевой жилы, обеспечивающей низкую стоимость, и изоляции из сшитого полиэтилена, дающей высокие электрические и температурные характеристики. Наличие брони и защитной ПВХ-оболочки позволяет применять его в наиболее сложных условиях, включая прокладку в земле и агрессивных средах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, ГОСТ и проектной документацией гарантируют долговечность и бесперебойность работы энергетической инфраструктуры на срок не менее 30 лет.