Кабель АПвБбШв 4х35

Кабель силовой АПвБбШв 4х35: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвБбШв 4х35 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка является современной и надежной конструкцией, предназначенной для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ и 3 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АПвБбШв 4х35 дает полное представление о его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (П) сшитого пероксидным способом (в); Бб – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката. Цифра 4 обозначает количество основных жил, а 35 – номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.

Конструктивные элементы кабеля АПвБбШв 4х35

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, долговечность и безопасность эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 35 мм² включительно, либо многопроволочной. Для кабеля 4х35, как правило, применяются однопроволочные секторные жилы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Класс гибкости жилы – 1 или 2.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, приобретает исключительные свойства: высокую температурную стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), устойчивость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к растрескиванию и воздействию влаги. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и для напряжения 1 кВ составляет 1,0 мм.
• Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Между жилами, как правило, допускается заполнение из ПВХ-пластиката или мелонаполненной резины для придания кабелю округлой формы и дополнительной механической стабильности.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПЭТФ-ленты или аналогичного материала.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент (толщина каждой регламентирована), наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (сдавливания, ударов, растяжения), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.
• Защитный шланг (внешняя оболочка): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от окружающей среды, а также предохраняет от возгорания (ПВХ-пластикат является самозатухающим материалом). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Эксплуатационные параметры кабеля АПвБбШв 4х35 определяются его конструкцией и материалами. Ниже приведены ключевые характеристики.

Электрические параметры (для напряжения 1 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.66/1 кВ (1.2 кВ).
• Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C в нормальном режиме.
• Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Допустимый нагрев жилы при перегрузке: +130°C (продолжительность не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей с многопроволочными жилами – 10 диаметров).
• Строительная длина: Не менее 150 метров (по согласованию с заказчиком возможны отрезки меньшей длины).

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБбШв 4х35 (однократно проложенного в земле)

Примечание: Значения приведены ориентировочно, согласно ПУЭ 7 изд. и ГОСТ 31996-2012. Точный расчет должен учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, температуру окружающей среды, глубину прокладки и количество работающих кабелей в траншее.

• В земле (в траншее), при температуре грунта +15°C: 115 А
• В воздухе (при температуре воздуха +25°C): 105 А
• С резиновой изоляцией (для сравнения, АВВГ 4х35): 95 А (в земле)

Таблица 2. Активное и индуктивное сопротивление, масса и диаметр (ориентировочно)

• Активное сопротивление жилы при +20°C (Ом/км), не более: 0.868
• Индуктивное сопротивление (Ом/км): ~0.09 – 0.1
• Масса 1 км кабеля (кг/км), приблизительно: 2100 – 2300
• Наружный диаметр (мм), приблизительно: 35 – 40

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБбШв 4х35 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Благодаря броне и влагостойкой оболочке, он обладает расширенными возможностями для прокладки в различных условиях.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель может быть проложен непосредственно в грунте (за исключением грунтов с высокой коррозионной активностью), в трубах или блоках. Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта и воздействия грызунов.
• Прокладка в воздухе: Допускается прокладка по наружным стенам зданий, сооружений, на эстакадах, галереях и по мостам, где возможны механические воздействия или присутствуют атмосферные факторы. Крепление осуществляется с помощью скоб, клиц или кабельных лотков.
• Прокладка в кабельных помещениях, туннелях, коллекторах и шахтах: Кабель может использоваться в условиях возможного затопления или повышенной влажности. Однако его не рекомендуется прокладывать в помещениях с высокой коррозионной активностью (химические пары, газы) без дополнительной защиты.
• Использование: Питание промышленных предприятий, жилых и административных зданий, распределительных устройств, насосных станций, объектов инфраструктуры. Часто применяется для ввода электроэнергии в здания, как магистральная линия в распределительных сетях 0.4/0.23 кВ.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБбШв 4х35:

• Высокая термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией (например, АВВГ), что увеличивает пропускную способность.
• Стойкость к тепловым ударам и перегрузкам: Сохраняет свойства при кратковременном нагреве до +250°C.
• Влагостойкость: XLPE практически не впитывает влагу, что повышает надежность в сырых условиях.
• Механическая защита: Наличие стальной брони делает кабель устойчивым к повреждениям, что критически важно при прокладке в земле.
• Долговечность: Срок службы при соблюдении условий эксплуатации составляет не менее 30 лет.
• Экономичность (по сравнению с медными аналогами): Алюминиевая жила существенно снижает стоимость кабельной линии, особенно на больших сечениях.

Недостатки и ограничения:

• Большая масса и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями, АПвБбШв тяжелее и менее гибок, что усложняет монтаж.
• Требования к заделке концов: Необходима качественная разделка и монтаж концевых кабельных муфт для герметизации и снятия напряжений с изоляции.
• Коррозионная опасность: В агрессивных средах (кислоты, щелочи, блуждающие токи) стальная броня может подвергаться коррозии, несмотря на оцинковку и ПВХ-шланг.
• Отсутствие нулевой жилы уменьшенного сечения: В маркировке «4х35» все жилы одного сечения. При необходимости использования PEN-проводника требуется его разделение на N и PE на конце линии, либо применение кабеля с пятой жилой (АПвБбШв 5х35, где пятая жила обычно имеет меньшее сечение).

Сравнение с ближайшими аналогами

• АВБбШв 4х35: Аналог с изоляцией из ПВХ-пластиката. Ключевое отличие – более низкая допустимая температура жилы (+70°C), меньшая стойкость к нагреву и влаге. Часто дешевле, но уступает по пропускной способности и долговечности в тяжелых условиях.
• АПвБбШнг(А)-LS 4х35: Модификация с пониженной пожарной опасностью. Оболочка и изоляция из материалов, не распространяющих горение при групповой прокладке (нг), с пониженным дымовыделением и газовыделением (LS). Обязателен для прокладки в зданиях и помещениях с массовым пребыванием людей.
• АСБл 4х35: Кабель со свинцовой оболочкой и бумажной пропитанной изоляцией. Устаревшая, но еще применяемая конструкция. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), но обладает высокой надежностью и стойкостью к коррозии. Значительно тяжелее и дороже.
• ПвБбШв 4х35: Медный аналог. Имеет меньший диаметр, меньшую массу, более высокую проводимость (допустимый ток примерно на 30% выше) и лучшую гибкость. Главный недостаток – многократно более высокая стоимость.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБбШв 4х35 должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей.

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков.
• Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне – подушка из просеянного песка или мягкого грунта толщиной 100 мм. После укладки – засыпка песком (слой 100 мм над кабелем) и укладка сигнальной ленты. Затем траншея засыпается грунтом. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм.
• Защита от коррозии: В зонах действия блуждающих токов или в агрессивных грунтах требуется применение дополнительных мер: прокладка в полиэтиленовых трубах, катодная защита.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Обязателен для бронированных кабелей. Броня должна быть заземлена с двух сторон. При разделке необходимо обеспечить герметизацию торца кабеля для предотвращения продольного проникновения влаги в изоляцию. Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение.
• Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ, гл. 1.8). Для кабеля на 1 кВ испытательное напряжение составляет 3.5 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвБбШв и АВБбШв?

Ключевое отличие – материал изоляции жил. АПвБбШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), а АВБбШв – из поливинилхлорида (ПВХ). Это дает первому преимущество в виде более высокой допустимой рабочей температуры (+90°C против +70°C), большей стойкости к тепловым перегрузкам и влаге, что в итоге повышает долговечность и пропускную способность линии.

Можно ли прокладывать кабель АПвБбШв 4х35 открыто по сгораемым конструкциям?

Стандартное исполнение кабеля АПвБбШв не имеет индексов «нг» или «LS», что означает, что его материалы не гарантируют нераспространение горения при групповой прокладке. Согласно ПУЭ (п. 2.1.10, 7.3.52, 7.4.1), такой кабель не рекомендуется для открытой прокладки по сгораемым конструкциям внутри зданий. Для этих целей следует применять модификации с индексом «нг(А)-LS», например, АПвБбШнг(А)-LS.

Как правильно заземлить броню кабеля?

Стальные бронеленты должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для выравнивания потенциала и безопасности. В концевых и соединительных муфтах для этого предусмотрены специальные зажимы или болтовые соединения. Бронеленты соединяются между собой гибким медным проводником, который затем подключается к контуру заземления или к заземляющему болту муфты. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ.

Какое сечение нулевого (N) и защитного (PE) проводника в кабеле 4х35?

В стандартном исполнении кабеля АПвБбШв 4х35 все четыре жилы имеют одинаковое сечение 35 мм². Согласно ПУЭ (гл. 1.7), если нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены (система TN-S), сечение PE-проводника может быть меньше фазного. Однако в данной марке это не предусмотрено. Для питания трехфазной нагрузки с раздельными N и PE требуется кабель с пятой жилой, например, АПвБбШв 5х35, где пятая жила (обычно желто-зеленая) имеет сечение, как правило, 16 или 25 мм² для сечения основных жил 35 мм².

Какой допустимый ток для этого кабеля при прокладке в одной трубе с другими кабелями?

Допустимый длительный ток снижается при групповой прокладке из-за ухудшения условий охлаждения. Точный расчет требует знания количества кабелей, их взаимного расположения, материала трубы и т.д. Согласно ПУЭ (табл. 1.3.4, 1.3.7), для 4-6 кабелей, проложенных в одной трубе, поправочный коэффициент на токовую нагрузку составляет 0.8. Таким образом, для АПвБбШв 4х35, проложенного в земле, ориентировочный допустимый ток в группе из 4-6 кабелей составит: 115 А

• 0.8 = 92 А. Для точного проектирования необходим теплотехнический расчет.

Что означает буква «в» в маркировке Пв (АПв)?

Буква «в» в обозначении типа изоляции «Пв» указывает на способ сшивки полиэтилена. «Пв» расшифровывается как «Полиэтилен вулканизированный» (или «сшитый»), где сшивка молекулярной структуры выполнена пероксидным (органическим) способом. Это наиболее распространенная и эффективная технология, обеспечивающая высокую степень сшивки и, как следствие, отличные термомеханические свойства изоляции.