Кабель АПвБбШв 95 мм

Кабель АПвБбШв 95 мм²: полный технический обзор и сфера применения

Кабель АПвБбШв 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронированной оболочкой из стальных оцинкованных лент, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБбШв-95 дает полное представление о его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с вулканизацией; Бб – броня из двух стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката; 95 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструктивные элементы кабеля АПвБбШв 95 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. От точности соблюдения технологии производства каждого слоя зависят конечные эксплуатационные характеристики изделия.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по согласованию с заказчиком может быть и однопроволочной). Класс гибкости 1 или 2. Алюминий обеспечивает существенное снижение веса и стоимости кабеля по сравнению с медным аналогом, что критически важно для проектов с большими протяженными трассами.

2. Изоляция

Изоляция жил выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру полимера, что кардинально повышает его термостойкость, стойкость к тепловым ударам и механическую прочность по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – 3,4 мм, для 35 кВ – 10,0 мм (в соответствии с ГОСТ 18410-73 или ТУ 16.К71-335-2004). Изоляция наносится экструзионным методом.

3. Поясная изоляция

Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, которая обычно выполняется из электроизоляционных лент или экструдированного термопластичного материала. Ее функция – дополнительная механическая защита и фиксация скрученных жил.

4. Экран по изоляции

Каждая жила экранируется полупроводящим (электропроводящим) материалом. Это необходимо для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения локальных перенапряжений и предотвращения частичных разрядов, разрушающих изоляцию. Экран может быть выполнен в виде экструдированного слоя или наложенной полупроводящей ленты.

5. Наполнитель и разделительный слой

Пространство между изолированными и экранированными жилами заполняется упругим негигроскопичным материалом (например, жгутами из поливинилхлоридного пластиката или резиновой смеси) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх наполнителя может накладываться разделительный слой из лент или оболочка.

6. Броня

Броневой покров типа «Бб» состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина ленты нормируется. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (напр., при раскопках грунта), от грызунов, а также от растягивающих нагрузок. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту самой брони.

7. Защитный шланг (наружная оболочка)

Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обозначение «Шв» указывает на то, что шланг выпрессован (наложен экструзией). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, влаге и ультрафиолету (при прокладке на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики приведены для кабеля на напряжение 10 кВ как наиболее распространенного.

Электрические параметры (расчетные данные для 10 кВ, 3х95 мм²)

• Активное сопротивление жилы при +90°C: ~ 0.348 Ом/км.
• Индуктивное сопротивление: ~ 0.11 Ом/км (зависит от взаимного расположения жил).
• Емкостной ток: ~ 1.5-2.0 А/км.
• Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл.доп.): Зависит от условий прокладки. При прокладке в земле (траншее) на глубине 0.7-1.0 м, температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт составляет приблизительно 240-260 А.
• Допустимый ток короткого замыкания (I_кз): Рассчитывается по формуле I²t, где t – время действия защиты. Для алюминиевой жилы 95 мм² при времени отключения 1 с составляет порядка 8-9 кА.

Сфера применения и условия прокладки

Кабель АПвБбШв 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 35 кВ. Основные области применения:

• Прокладка в земляных траншеях (грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам и в галереях.
• Прокладка в помещениях и тоннелях с повышенной влажностью.
• На объектах, где существует риск механических повреждений при раскопках или от давления грунта.
• Вводы на территорию промышленных предприятий, распределительные устройства (РУ) подстанций, питание мощных электроприемников (насосы, вентиляторы, компрессоры).

Важное ограничение: Прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от солнечного излучения не рекомендуется, так как прямое УФ-излучение со временем деградирует ПВХ оболочку. Для воздушных линий применяются кабели с защитой от УФ (например, с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБбШв 95 мм²:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (+90°C против +70°C у бумажно-масляной изоляции), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Отсутствие течи пропиточного состава: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией (АСБл), что исключает ограничения по перепадам высот при трассировке.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, чем у АСБл.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Наличие брони: Защита от механических повреждений, что критически важно для прокладки в земле.
• Экономическая эффективность: Использование алюминия снижает капитальные затраты на кабельную линию.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Задиры, вмятины могут стать очагами развития электрического дерева.
• Более высокая стоимость по сравнению с АВБбШв на 1 кВ.
• Необходимость применения специальных концевых и соединительных муфт, предназначенных для работы со сшитым полиэтиленом.
• Ограниченная стойкость оболочки к УФ-излучению при открытой прокладке.

Сравнение с ближайшими аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвБбШв 95 мм² с аналогами

Марка кабеля	Материал жилы/изоляции	Ключевые отличия и сфера применения
АПвБбШв	Алюминий / СПЭ	Основной рассматриваемый тип. Для прокладки в земле и кабельных сооружениях на 6-35 кВ.
АПвПу	Алюминий / СПЭ	Имеет усиленную гидрозащиту (медные ленты поверх экрана) и полиэтиленовую оболочку. Предназначен для прокладки в воде (переходы через водоемы).
АСБл 95 мм²	Алюминий / Бумажно-масляная	Устаревшая технология. Требует соблюдения перепадов высот, подвержена старению изоляции, тяжелее. Применяется в сетях 6-10 кВ.
ПвБбШв 95 мм²	Медь / СПЭ	Медный аналог. Имеет меньшее активное сопротивление, больший допустимый ток и стойкость к коррозии, но существенно дороже и тяжелее. Применяется при жестких требованиях к сечению и потерям.
АВБбШв 95 мм²	Алюминий / ПВХ	Кабель на напряжение до 1 кВ. Изоляция жил и оболочка из ПВХ. Применяется в сетях 0.4/0.66 кВ. Не является прямым аналогом по напряжению.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБбШв 95 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глава 2.3, и техническими рекомендациями завода-изготовителя.

• Прокладка в траншее: Глубина заложения – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дно траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем, затем укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) и производится обратная засыпка грунтом.
• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Контроль радиуса изгиба обязателен, особенно в холодное время года.
• Работа при низких температурах: Прокладка без предварительного прогрева разрешена при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
• Защита от коррозии: При прокладке в агрессивных грунтах (солончаки, болота, насыпной грунт с шлаком) необходима дополнительная защита (например, кабель в полиэтиленовой трубе).
• Концевые заделки: Обязательно применение специализированных концевых муфт (КНСт, ПСТт) для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение. Неправильный выбор муфты – частая причина пробоя на концевых заделках.
• Соединение: Сращивание отрезков производится с помощью соединительных муфт, монтаж которых требует высокой квалификации персонала.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между АПвБбШв и АВБбШв?

Основное отличие – в материале изоляции и рабочем напряжении. АПвБбШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ) и рассчитан на напряжение 6-35 кВ. АВБбШв имеет изоляцию жил из ПВХ-пластиката и рассчитан на напряжение до 1 кВ (0.66 кВ). Это кабели для разных классов напряжения.

2. Можно ли прокладывать АПвБбШв 95 мм² по воздуху (по фасадам, между опорами)?

Прямая прокладка по воздуху не рекомендуется из-за отсутствия в маркировке индекса «нг» (негорючий) и низкой стойкости стандартной ПВХ оболочки к ультрафиолетовому излучению. Для воздушных линий следует применять кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АПвП, АПвПу) или использовать кабель в трубе/гофре, защищающей от УФ.

3. Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?

Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл.доп.) зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, его температуры, глубины прокладки, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения. Для ориентировочных расчетов для кабеля 3х95 мм² на 10 кВ, проложенного одиночно в траншее на глубине 0,8 м в нормальном грунте (+15°C), можно принимать значение ~250 А. Для точного определения необходимо выполнить тепловой расчет согласно ПУЭ или использовать данные конкретного производителя.

4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с кабелями связи или 0.4 кВ?

Да, согласно ПУЭ (п. 2.3.86), при параллельной прокладке кабелей разных напряжений в одной траншее, расстояние между силовыми кабелями выше 1 кВ и кабелями связи должно быть не менее 0,5 м, либо они должны быть разделены несгораемой перегородкой (например, бетонной плитой). Кабели выше 1 кВ и до 1 кВ рекомендуется прокладывать с расстоянием не менее 0,1 м, либо также разделять перегородкой.

5. Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На основании чего?

Выбор сечения жилы 95 мм² производится на основе комплексного расчета по следующим критериям:

• По допустимому длительному току нагрузки (нагрев). Расчетный ток линии должен быть меньше I_дл.доп. для конкретных условий прокладки.
• По потере напряжения (для линий 0.4-10 кВ большой протяженности). Потеря напряжения от начала до конца линии не должна превышать допустимых значений (например, 5% для внутренних сетей).
• По экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ). Определяет сечение, при котором приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию линии минимальны.
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (I_кз). Проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время действия защиты.
• По механической прочности. Для кабелей выше 1 кВ, как правило, не является определяющим, но минимальное сечение для линий 10-35 кВ обычно составляет 35-70 мм².

Сечение 95 мм² часто выбирается для фидеров 10 кВ с нагрузкой 2-4 МВА, для вводов на предприятия, питания районных трансформаторных подстанций.

6. Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля АПвБбШв?

Да, обязательно. Броня и экраны (металлические) должны быть заземлены с двух концов кабельной линии. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71) обусловлено необходимостью обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое) и создания пути для токов короткого замыкания, а также для выравнивания потенциалов. Для экранов кабелей на напряжение 6 кВ и выше двухстороннее заземление также способствует снижению потерь и повышению надежности.

7. Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвБбШв, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть как больше, так и меньше в зависимости от реальных условий: колебаний нагрузки, наличия внешних повреждений, агрессивности среды, качества монтажа муфт.