Кабель АПвБбШв 4 мм²: полный технический обзор и сфера применения

Кабель АПвБбШв 4 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка является современной и технологичной заменой устаревающим кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке кабеля (например, АПвБбШв-10).

Расшифровка маркировки АПвБбШв

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (в обозначении «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
• Б – тип бронепокрова: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• б – наличие подушки под броней. Буква «б» указывает на то, что под бронепокровом имеется подушка, которая включает в себя экран (для кабелей на 6 кВ и выше) и обмотку, предохраняющую изоляцию от повреждения стальными лентами.
• Шв – материал защитного шланга (наружной оболочки): шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.
• 4 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвБбШв 4 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) и имеет сечение 4 мм². Для данного сечения жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной), класс 1 по ГОСТ 22483. Форма жилы круглая. В трехжильном кабеле жилы имеют стандартную цветовую идентификацию изоляции или наносятся цифровая маркировка.

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это значительно повышает его температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки — до +130°C. СПЭ обладает высокой влагостойкостью и отличными электрическими характеристиками.

3. Экран поверх изоляции жилы

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран. Он состоит из двух элементов:

• Полупроводящий слой: Контактирует непосредственно с изоляцией и выравнивает электрическое поле, устраняя микроскопические неровности на границе раздела.
• Медная или алюминиевая фольга/лента или оплетка из медных проволок: Обеспечивает равный потенциал по всей длине кабеля и служит для отвода токов утечки и токов короткого замыкания.

4. Поясная изоляция и заполнение

Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется промежуточным заполнителем из эластичного материала (например, ПВХ пониженной горючести или резиновых смесей), что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность. Поверх скрученных жил может накладываться общий поясной экран (полупроводящая лента) для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

5. Разделительный слой (подушка)

Поверх скрученных жил или общего экрана накладывается подушка под броню. Она выполняет несколько функций:

• Защищает изоляцию и экраны жил от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.
• Служит дополнительным барьером от влаги.
• Обычно состоит из крепированной бумаги, битумного состава или полимерных лент.

6. Бронепокров

Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется стандартами. Основные функции:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны).
• Защита от проникновения влаги при незначительном повреждении внешней оболочки.

7. Наружная оболочка

Внешний слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката марки Шв. Оболочка обеспечивает:

• Защиту брони от коррозии.
• Защиту от распространения пламени (при использовании ПВХ пластиката пониженной горючести — индекс «нг»).
• Химическую стойкость к агрессивным средам (почва, промышленные атмосферы).
• УФ-стойкость при прокладке на открытом воздухе.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБбШв 4 мм² (на примере 3-жильного на 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 20/35 кВ
Количество и сечение жил	1, 3 или 4 жилы сечением 4 мм²
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	Для кабеля на 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Примерные электрические параметры (3×4 мм², 8,7/10 кВ)

Параметр	Значение
Активное сопротивление жилы при +90°C (Ом/км)	~9.39
Индуктивное сопротивление (Ом/км)	~0.11
Емкостное сопротивление (Ом/км)	~0.33
Допустимый длительный ток нагрузки (в земле, при +25°C грунта)	~70 А
Ток короткого замыкания (1 сек)	~1.4 кА

Области применения

Кабель АПвБбШв 4 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (или при использовании УФ-стойкой оболочки). Благодаря броне он не требует дополнительных защитных труб при прокладке в земле. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-35 кВ: Подключение трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ответвления к крупным потребителям.
• Питание электродвигателей: Подключение высоковольтных двигателей на промышленных предприятиях (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Инфраструктурные объекты: Прокладка кабельных линий на территории заводов, портов, нефтебаз, аэропортов.
• Резервные и основные линии питания: В системах, требующих высокой надежности.

Важное замечание: Сечение 4 мм² для кабелей на напряжение 6-35 кВ является относительно малым и применяется, как правило, не для передачи большой мощности на расстояние, а для подключения устройств с небольшим потребляемым током, но работающих под высоким напряжением (например, некоторые виды преобразовательной техники, системы управления), либо в случаях, когда определяющим фактором является не нагрузочная способность, а стойкость изоляции к рабочему напряжению. Для силовых нагрузок (трансформаторы, двигатели) чаще применяются кабели с сечением жил от 16-25 мм² и выше.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБбШв:

• Высокие температурные показатели: По сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией, СПЭ позволяет работать при более высоких температурах, увеличивая пропускную способность линии.
• Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению.
• Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции делает кабель нечувствительным к влажности окружающей среды при повреждении оболочки, в отличие от бумажно-пропитанной изоляции.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки и контроля изоляции, как кабели с масляным наполнением. Допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по перепаду высот.
• Механическая прочность: Броня обеспечивает высокий уровень защиты.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями АВБбШв (с ПВХ изоляцией) на средние напряжения.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: Требует аккуратного обращения при монтаже.
• Необходимость специального инструмента для разделки: Для качественного монтажа концевых и соединительных муфт требуется профессиональный инструмент и обученный персонал.
• Ограничение по минимальному радиусу изгиба: Больший, чем у кабелей с ПВХ изоляцией.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвБбШв 4 мм² должна осуществляться в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП и инструкциями завода-изготовителя.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи — не менее 0,7 м. На дне — песчаная подушка толщиной 10-15 см. Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем песка, затем укладывается сигнальная лента или кирпич, после чего траншея закапывается. Необходимо избегать пересечений с другими кабелями и коммуникациями.
• Прокладка в воздухе: Крепление на тросах, лотках, в коробах с учетом провиса и температурного расширения. Необходима защита от прямых солнечных лучей (если оболочка не УФ-стойкая).
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева.
• Разделка и монтаж муфт: Требует высокой точности снятия слоев. Изоляция СПЭ не расплавляется, а режется, поэтому важно не оставлять заусенцев. Необходимо обеспечить герметичность муфт для исключения попадания влаги в торцы кабеля.
• Заземление: Бронеленты и экраны жил на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и правильной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвБбШв и АВБбШв?

Ключевое отличие — материал изоляции. У АПвБбШв — сшитый полиэтилен (СПЭ), у АВБбШв — поливинилхлорид (ПВХ). СПЭ позволяет кабелю работать при более высоком напряжении (до 35 кВ) и температуре (+90°C против +70°C), имеет лучшие диэлектрические характеристики и влагостойкость. АВБбШв обычно применяется на напряжение до 1 кВ, реже — до 3 кВ.

Можно ли проложить кабель АПвБбШв 4 мм² в воде?

Нет, напрямую в воде прокладывать его нельзя. Конструкция кабеля (броня из стальных лент, ПВХ оболочка) не является герметичной для длительного контакта под давлением. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП).

Как определить необходимое сечение жилы 4 мм² для сети 10 кВ?

Сечение выбирается не только по допустимому току нагрузки (для 4 мм² он невелик, ~70 А), но и по условиям термической стойкости к токам короткого замыкания, потере напряжения и экономической плотности тока. Для высоковольтных линий сечение 4 мм² часто является минимально допустимым по механической прочности и применяется для маломощных, но высоковольтных потребителей или в специальных схемах.

Требуется ли для кабеля АПвБбШв дополнительная защита при прокладке в земле от грызунов?

Как правило, не требуется. Броня из двух стальных оцинкованных лент является надежной защитой от повреждений грызунами. Однако в регионах с повышенной агрессивностью грунта (кислоты, щелочи) следует учитывать коррозионную стойкость оцинковки и ПВХ оболочки.

Допускается ли совместная прокладка с кабелями других напряжений?

Допускается, но с ограничениями, согласно ПУЭ (глава 2.3). Кабели на напряжение до 10 кВ можно прокладывать в одной траншее с кабелями до 1 кВ при условии их разделения слоем земли или прочной несгораемой перегородкой. Рекомендуется раздельная прокладка для упрощения обслуживания и ремонта.

Как маркируется кабель для разных номинальных напряжений?

На бирке барабана и в документах указывается полная маркировка с напряжением: АПвБбШв-1, АПвБбШв-6, АПвБбШв-10, АПвБбШв-35. Также в маркировке может указываться климатическое исполнение (ХЛ для холодного климата) и индекс «нг» для оболочки пониженной горючести: АПвБбШвнг-10.

Заключение

Кабель АПвБбШв 4 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту стальной броней, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией являются залогом создания безопасной и бесперебойной системы электроснабжения. Применение сечения 4 мм² оправдано в специфических случаях с малой токовой нагрузкой, где ключевым требованием является высокое рабочее напряжение, а не высокая проводимость.