Кабель АПвБбШв 3-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвБбШв является силовым кабелем с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения — прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, а также в кабельных каналах, туннелях и коллекторах, где присутствуют механические нагрузки, но отсутствует опасность растягивающих усилий.
Расшифровка маркировки АПвБбШв
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А — материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв — материал изоляции жил: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Б — тип брони: две стальные оцинкованные ленты.
- б — наличие подушки (под броней) без указания материала (в данном случае применяются покровы из ПВХ-лент или крепированной бумаги).
- Шв — тип защитного шланга (наружной оболочки): выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката.
- 3-х жильный — количество основных токопроводящих жил.
- 1 кВ — номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Рабочая температура жилы: от -50°C до +90°C (допустимый нагрев в длительном режиме).
- Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность до 5 секунд).
- Допустимая температура при перегрузке: +130°C (продолжительность до 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 наружных диаметров для многожильных сечений.
- Стойкость к распространению горения: кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Прокладка в земле (траншеях): Является основным и наиболее экономичным способом. Броня эффективно защищает от механических повреждений грунтом и при земляных работах. Не требует дополнительных защитных труб или коробов, за исключением мест с повышенной опасностью (переходы под дорогами и т.д.).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и эстакадах: Броня обеспечивает защиту от случайных ударов, падения предметов. ПВХ-оболочка устойчива к влажной среде.
- Прокладка в помещениях и по стенам зданий: Допускается, но необходимо учитывать отсутствие растягивающих нагрузок. Важно обеспечить крепление с соблюдением радиуса изгиба.
- Прокладка на открытом воздухе: Устойчивость оболочки к УФ-излучению позволяет прокладывать кабель по фасадам и на опорах, однако необходимо учитывать температурный диапазон и возможное воздействие атмосферных осадков.
- Радиус изгиба: Не менее 10 диаметров кабеля для многожильных сечений. Нарушение ведет к деформации и повреждению изоляции жил и оболочки.
- Подготовка траншеи: Глубина прокладки — не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне — песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 10-15 см. После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, затем защитным слоем кирпича или сигнальной лентой, и только потом — грунтом.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированной кабельной арматуры (муфт) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Для соединения алюминиевых жил необходимо использовать технологии опрессовки или болтового сжатия с применением кварцево-вазелиновой пасты или иных антиоксидантных составов для предотвращения окисления контакта.
- Заземление брони: Бронеленты в концевой и соединительной муфтах должны быть надежно заземлены для обеспечения электробезопасности.
Конструкция кабеля АПвБбШв 3х…
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (по ГОСТ Р 53769-2010) или аналогичной. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными) для сечений от 300 мм². Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
2. Изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную толщину по всей длине и отсутствие воздушных включений.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространство между жилами заполняется экструдированным или наложенным заполнителем из ПВХ-пластиката или невулканизированной резиновой смеси. Это придает кабелю круглую форму и необходимую механическую стабильность.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПЭТФ-ленты или аналогичного материала. Этот слой предохраняет изоляцию жил от повреждения при наложении брони и служит дополнительным барьером.
5. Подушка под броню
Представляет собой слой или несколько слоев лент (например, из ПВХ или крепированной бумаги), наложенных поверх поясной изоляции. Функции: амортизация и защита изоляции жил от коррозии и механического воздействия стальных бронелент.
6. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля. Основная функция — защита от механических повреждений (давление грунта, случайные удары при раскопках, грызуны).
7. Наружная оболочка
Выпрессованный шланг из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли), влаге, ультрафиолету (при прокладке на открытом воздухе), а также обеспечивает защиту стальной брони от коррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические и эксплуатационные характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 1000 В. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3 кВ в течение 5 минут. Допустимые длительные токовые нагрузки определяются условиями прокладки и приведены в ПУЭ 7-го издания. Сопротивление изоляции при +20°C — не менее 10 МОм·км.
Механические и климатические параметры
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШв 3х1 кВ предназначен для стационарного монтажа в электрических сетях напряжением 0.6/1 кВ. Основные способы прокладки:
Запрещена прокладка в блоках, трубах и других замкнутых пространствах, где возможно возникновение растягивающих нагрузок, так как броня из стальных лент не рассчитана на их восприятие.
Сравнительная таблица аналогов и выбор сечения
АПвБбШв имеет прямые аналоги с медными жилами (ПвБбШв) и с другими типами изоляции.
| Марка кабеля | Материал жилы | Материал изоляции | Ключевые отличия от АПвБбШв | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| АПвБбШв | Алюминий | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Базовый вариант. Оптимальное соотношение цена/производительность. | Магистральные и распределительные линии 1 кВ с прокладкой в земле. |
| ПвБбШв | Медь | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Меньшее сечение при том же токе, большая гибкость, существенно более высокая стоимость, большая стойкость к коррозии. | Ответственные объекты, где критична компактность или коррозионная стойкость жилы. |
| АВБбШв | Алюминий | ПВХ-пластикат | Более низкая термостойкость (+70°C), меньшая стойкость изоляции к влаге и старению, ниже допустимые токовые нагрузки. Ниже цена. | Сети с меньшими нагрузками, где температурный режим не является критичным. |
| АПвПу | Алюминий | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Отсутствие брони и усиленной оболочки. Гибкая повивная броня из стальных оцинкованных проволок. | Участки с возможными растягивающими нагрузками (вертикальные шахты, мосты). |
Таблица выбора сечения по длительно допустимому току (для прокладки в земле)
Данные приведены для условий: прокладка в земле с удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C. (На основе ПУЭ, таблица 1.3.23 и корректировок).
| Номинальное сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3х16 | 90 | ~750 |
| 3х25 | 120 | ~950 |
| 3х35 | 145 | ~1150 |
| 3х50 | 175 | ~1400 |
| 3х70 | 215 | ~1800 |
| 3х95 | 260 | ~2300 |
| 3х120 | 300 | ~2800 |
| 3х150 | 340 | ~3300 |
| 3х185 | 390 | ~3900 |
| 3х240 | 450 | ~4800 |
Примечание: Точные значения токов и масс необходимо уточнять по актуальным техническим каталогам производителей для конкретной конструкции кабеля.
Монтаж и соединение
При монтаже кабеля АПвБбШв необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБбШв принципиально отличается от АВБбШв?
Ключевое отличие — материал изоляции жил. АПвБбШв использует сшитый полиэтилен (XLPE), а АВБбШв — ПВХ-пластикат. Это дает АПвБбШв преимущества: более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую пропускную способность по току, лучшую стойкость изоляции к тепловому старению и влаге. АПвБбШв является более современным и надежным решением для ответственных линий.
Можно ли использовать АПвБбШв для прокладки по воздуху (по опорам)?
Да, можно. ПВХ-оболочка кабеля обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Однако необходимо учитывать, что броня из стальных лент не предназначена для восприятия значительных растягивающих нагрузок. Поэтому при подвесе необходимо обеспечить дополнительную несущую тросовую подвеску или использовать специальные дистанционные спиральные подвесы, снимающие механическое напряжение с кабеля. Предпочтительнее для таких задач кабели с несущим тросом в конструкции или типа АПвПу.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБбШв, и если да, то как?
Да, броня подлежит обязательному заземлению с двух концов линии для обеспечения электробезопасности и защиты от наведенных потенциалов. Заземление выполняется в концевых и соединительных муфтах. Бронеленты раскрепляются, очищаются от защитного покрытия, и к ним с помощью медного проводника и специального зажима (или сваркой) присоединяется заземляющий проводник, который выводится на контур заземления.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБбШв для конкретного объекта?
Выбор сечения проводится в три этапа:
1. По длительно допустимому току: Расчетный ток нагрузки должен быть меньше значения из таблиц ПУЭ для конкретных условий прокладки (в земле, воздухе, количестве рядом проложенных кабелей).
2. По потере напряжения: Для протяженных линий необходимо проверить, что потеря напряжения в конце линии не превышает нормированных значений (обычно 5% для силовых нагрузок).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверка, что выбранное сечение выдержит ток КЗ за время срабатывания защиты без недопустимого перегрева.
Окончательный выбор должен быть сделан на основе проектного расчета, учитывающего все факторы.
Каков срок службы кабеля АПвБбШв и от чего он зависит?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от условий прокладки и режима работы. Сокращение срока службы вызывают: постоянная работа при температурах, близких к предельным; частые перегрузки; воздействие агрессивных сред (кислот, щелочей, бензина, масел) на оболочку; механические повреждения при монтаже или эксплуатации; неправильное соединение жил.
Заключение
Кабель АПвБбШв 3-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения с прокладкой в земле и в условиях, требующих механической защиты. Сочетание алюминиевых жил, изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и ПВХ-оболочки обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, долговечностью, пропускной способностью и стойкостью к внешним воздействиям. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и использование соответствующей кабельной арматуры являются залогом многолетней и бесперебойной работы линии электропередачи на базе данного кабеля.