Кабель АПвБбШв 4х16

Кабель АПвБбШв 4х16: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвБбШв 4х16 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данное изделие предназначено для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБбШв 4х16 следующая: А – токопроводящая жила из алюминия; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв обозначает, что сшивка производится пероксидным способом, что обеспечивает высокие температурные и механические характеристики); Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; б – без подушки под броней (отсутствие поясной изоляции в классическом понимании, но наличие защитного шланга под броней); Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката. Цифра 4 обозначает количество основных токопроводящих жил, а 16 – номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвБбШв 4х16

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

Токопроводящая жила: Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 16 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс гибкости 2 или 1), что облегчает монтаж и прокладку кабеля. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: белая, желтая, красная, синяя (или голубая) для жил 1, 2, 3 и нулевой соответственно. Нулевая жила может иметь сечение, равное основному, что и реализовано в исполнении 4х16.
Изоляция: Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки пероксидным способом создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально повышает термостойкость материала (до +90°С в длительном режиме и до +250°С при коротком замыкании) по сравнению с обычным ПЭ или ПВХ. Изоляция имеет стойкость к растрескиванию и воздействию влаги.
Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В кабеле АПвБбШв 4х16 все жилы имеют одинаковое сечение, четвертая используется как нулевая. Скрутка может быть правильной или концентрической. Межфазное заполнение, как правило, не предусмотрено в базовой конструкции, но может выполняться по требованию заказчика.
Внутренняя оболочка (защитный шланг под броней): Поверх скрученных жил экструдируется внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката. Она служит для придания кабелю округлой формы, дополнительной защиты изоляции жил от механических повреждений и коррозионного воздействия брони. Обозначение «б» (маленькая) в маркировке указывает на наличие этого защитного шланга.
Броня: Поверх внутренней оболочки накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент. Ленты накладываются внахлест, что обеспечивает гибкость и надежную защиту от механических воздействий (сдавливания, ударов, грызунов). Оцинковка предотвращает коррозию стальной ленты.
Защитный шланг (внешняя оболочка): Наружная оболочка из ПВХ-пластиката наносится поверх брони. Она защищает броню от коррозии в агрессивных средах, обеспечивает стойкость к ультрафиолету, влаге и некоторым химическим веществам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля АПвБбШв 4х16 регламентируются ГОСТ 18410-73 (на кабели в алюминиевой оболочке и бронированные) и ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми). Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Электрические параметры при напряжении 1 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U₀/U, В	1000	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность не более 5 сек
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C	Согласно ПУЭ 7 изд.
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C	При отсутствии механических воздействий
Сопротивление изоляции, не менее	10 МОм·км	При температуре +20°C
Строительная длина	Не менее 150 м	Могут быть поставлены отрезки не менее 50 м

Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для кабеля АПвБбШв 4х16

Приведены значения для различных условий прокладки согласно ПУЭ (Глава 1.3).

Условия прокладки	I_доп, А (при +90°C на жиле)
В воздухе (открыто)	75
В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)	85
В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 0.7 К·м/Вт)	95
В трубе (в земле)	70

Примечание: Значения могут корректироваться с учетом коэффициентов: группировки, температуры окружающей среды, глубины прокладки.

Таблица 3. Механические и геометрические параметры (ориентировочные)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм	25,0 – 28,0
Масса 1 км кабеля, кг	1100 – 1300
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров (не менее 375 мм)
Гарантийный срок эксплуатации	5 лет с даты ввода в эксплуатацию
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвБбШв 4х16 предназначен для эксплуатации в электрических сетях номинальным напряжением до 1000 В переменного тока частоты 50 Гц. Благодаря наличию брони и защитной оболочки из ПВХ, кабель может применяться в широком диапазоне условий.

Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, воздействия грызунов. Кабель не требует дополнительных защитных труб или коробов, что снижает стоимость монтажа. Однако в грунтах с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки) рекомендуется дополнительная защита (например, прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах).
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня обеспечивает стойкость к вибрациям и случайным воздействиям. Негорючесть ПВХ оболочки (категория распространения пламени ПРГП1-4 по ГОСТ 31565) позволяет прокладывать его в таких сооружениях с соблюдением правил пожарной безопасности.
Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и коррозионно-активными средами: Внешняя ПВХ оболочка устойчива к воздействию влаги, масел, щелочей, кислот в умеренных концентрациях.
Исключения: Кабель не рекомендуется для прокладки в блоках, где возможно длительное воздействие воды под давлением (затопленные кабельные каналы), а также в взрывоопасных зонах (требуется специальное исполнение). Не предназначен для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение целесообразно проводить с двумя основными аналогами: кабелем АВБбШв (с ПВХ изоляцией) и кабелем ПвБбШв (с медными жилами).

Преимущества АПвБбШв 4х16:

Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов (ПвБбШв 4х16).
Высокая термостойкость и токовая нагрузка: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при температуре жилы +90°C против +70°C у кабеля с ПВХ-изоляцией (АВБбШв). Это напрямую увеличивает длительно допустимый ток (I_доп).
Стойкость к токам короткого замыкания: Более высокая допустимая температура при КЗ (+250°C) повышает надежность защиты сети.
Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с медным кабелем того же сечения, алюминиевый легче и, как правило, более гибкий.
Надежная механическая защита: Броня из стальных лент обеспечивает высокий уровень защиты от внешних воздействий.

Недостатки и ограничения:

Склонность алюминия к окислению и ползучести: Требует применения специальных токопроводящих паст или покрытий в контактных соединениях, а также надежного контакта в зажимах для предотвращения ослабления соединения со временем.
Меньшая механическая прочность жилы: Алюминий более хрупок и чувствителен к частым перегибам по сравнению с медью.
Относительно больший диаметр: При одинаковом сечении алюминиевая жила имеет больший диаметр, чем медная, что может сказаться на наружном диаметре кабеля.
Ограничение по применению в пожароопасных зонах: Без дополнительных мер (огнестойкое исполнение) может иметь ограничения.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвБбШв 4х16 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне – подушка из песчаного грунта толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта без камней толщиной 200 мм, затем укладывается сигнальная лента или кирпич для защиты. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм.
Прокладка в воздухе: Крепление на тросах, лотках, кронштейнах с учетом допустимого радиуса изгиба (не менее 15 диаметров кабеля). Необходимо предусмотреть защиту от прямых солнечных лучей (прокладка в трубах, коробах) при длительной эксплуатации, хотя ПВХ оболочка имеет УФ-стабилизаторы.
Соединение и оконцевание: Для соединения алюминиевых жил необходимо использовать специальные кабельные муфты (соединительные, ответвительные). При заделке в клеммы аппаратов и шин требуется тщательная зачистка жил от окисной пленки и обработка кварцевазелиновой пастой. Рекомендуется применять наконечники алюмомедные или медные луженые, обжатые с помощью гидравлического пресса. Запрещается использование винтовых зажимов, не предназначенных для алюминия.
Испытания после монтажа: Обязательным является измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В и проведение испытания повышенным напряжением переменного тока 3 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвБбШв принципиально отличается от АВБбШв?

Ключевое отличие – материал изоляции жил. В АПвБбШв используется сшитый полиэтилен (XLPE), а в АВБбШв – поливинилхлорид (ПВХ). Это дает АПвБбШв преимущества: более высокая допустимая температура работы жилы (+90°C против +70°C), большая стойкость к токам КЗ, меньшие потери в изоляции, повышенная стойкость к тепловому старению и растрескиванию. Кабель АПвБбШв более современен и надежен.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШв 4х16 по фасаду здания?

Да, можно. Наружная ПВХ оболочка обеспечивает защиту от ультрафиолета и атмосферных осадков. Однако необходимо обеспечить крепление с помощью стойких к УФ-излучению хомутов или лотков, а также защиту от механических повреждений на высоте до 2 метров. Прокладка должна быть открытой или в коробах.

Требуется ли для прокладки кабеля АПвБбШв 4х16 в земле дополнительная защитная труба?

Не требуется, но может быть рекомендована. Бронирование кабеля из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений в стандартных грунтах. Однако в местах с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами, в местах вероятности проведения земляных работ), а также в агрессивных грунтах (кислотных, щелочных, содержащих блуждающие токи) прокладка в ПНД или асбестоцементных трубах является дополнительной мерой безопасности и продлевает срок службы кабеля.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как его рассчитать?

Допустимый ток термической стойкости при коротком замыкании (I_терм) для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена рассчитывается по формуле, учитывающей сечение, допустимую температуру при КЗ и время действия защиты. Для АПвБбШв 4х16 при времени отключения КЗ 1 секунда ориентировочное значение составляет около 2.5 – 3 кА. Точный расчет должен проводиться проектировщиком согласно ПУЭ (Глава 1.4) с учетом параметров защитных аппаратов и сопротивления петли фаза-ноль.

Допускается ли совместная прокладка в одной траншее с кабелями других марок и напряжений?

Допускается, но с ограничениями согласно ПУЭ 2.3.86. Кабель АПвБбШв на напряжение до 1 кВ можно прокладывать в траншее с кабелями выше 1 кВ при условии разделения их слоем земли толщиной не менее 0.5 м или прочной перегородкой. Не рекомендуется совместная прокладка с кабелями цепей управления, сигнализации и связи без специальных экранов из-за возможных электромагнитных влияний.

Как правильно выбрать наконечник для оконцевания жил кабеля АПвБбШв 4х16?

Для алюминиевых жил сечением 16 мм² необходимо использовать кабельные наконечники:

Тип: ТА (алюминиевый) или ТАМ (алюмомедный). Предпочтительнее ТАМ, так как медная часть позволяет подключать кабель к медным шинам или зажимам без риска гальванической коррозии.
Сечение: строго на 16 мм².
Способ соединения: опрессовка с помощью гидравлического пресса и соответствующей матрицы. Перед опрессовкой жилу и внутреннюю поверхность наконечника необходимо очистить и покрыть токопроводящей пастой.

Запрещено использование пайки алюминиевых жил.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Гарантийный срок, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет с момента ввода в эксплуатацию. Однако расчетный (нормативный) срок службы кабеля АПвБбШв при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и технического обслуживания составляет не менее 30 лет. На практике при прокладке в нормальных грунтах и отсутствии внешних повреждений кабель может служить 40-50 лет.

Заключение

Кабель АПвБбШв 4х16 является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей 0.4/0.69 кВ. Сочетание алюминиевых жил, изоляции из сшитого полиэтилена и бронированной защиты делает его универсальным для прокладки в земле, кабельных сооружениях и по воздуху. Понимание его конструктивных особенностей, точных технических характеристик, правил монтажа и соединения является обязательным для инженерно-технического персонала, занимающегося проектированием, строительством и эксплуатацией кабельных линий. При выборе данного кабеля для конкретного объекта необходимо учитывать условия окружающей среды, характер нагрузки и требования нормативной документации.