Кабель АПвБбШвнг(А) 1-х жильный

Кабель АПвБбШвнг(А) 1-х жильный: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвБбШвнг(А) 1-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлорида пониженной горючести и низким дымо- и газовыделением. Данная марка является современной, технически совершенной заменой устаревшим кабелям с бумажной изоляцией (например, АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки АПвБбШвнг(А)

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (полиэтилен вулканизированный).
• Бб – тип бронепокрова: две стальные ленты с антикоррозионным покрытием (оцинкованные).
• Шв – материал защитного шланга (внешней оболочки): выпрессованный поливинилхлоридный шланг.
• нг(А) – индекс пониженной горючести: кабель соответствует категории А по нераспространению горения при групповой прокладке. Это высший класс пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22).
• 1-х жильный – конструктивное исполнение: одножильный кабель.

Конструкция кабеля АПвБбШвнг(А) 1х

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

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечений от 25 мм² и выше выполняется секторной или сегментной формы для компактности. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм², так и многопроволочной для больших сечений.
• 2. Изоляция. Наносится экструзионным способом из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с обычным ПЭ. Изоляция имеет одинаковую толщину по всей окружности жилы.
• 3. Поясная изоляция. В одножильных кабелях, в отличие от многожильных, экран обычно не накладывается непосредственно на изоляцию жилы. Однако для выравнивания электрического поля и защиты от коронных разрядов при напряжениях выше 6 кВ используется экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Для кабеля на 1 кВ этот слой, как правило, отсутствует.
• 4. Бронепокров. Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первая лента накладывается по спирали, вторая – с перекрытием витков первой. Это обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при монтаже и эксплуатации.
• 5. Внешняя оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ нг). Оболочка наносится поверх брони, обеспечивая ее защиту от коррозии и агрессивных сред. Индекс «нг(А)» указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение: 0.66/1 кВ (между фазой и землей/между фазами).
• Диапазон сечений жилы: От 2.5 мм² до 1000 мм² (согласно типовым ТУ, например, ТУ 16.К71-335-2004).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при монтаже: Не менее 10 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБбШвнг(А) 1х, проложенного в земле (траншее)

Условия: температура земли +20°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C.

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А
16	105
25	135
35	165
50	200
70	245
95	295
120	340
150	390
185	445
240	525
300	595

Примечание: При прокладке в воздухе или в кабельных сооружениях значения токов корректируются с учетом поправочных коэффициентов на количество работающих кабелей, температуру окружающей среды и способ прокладки (открыто, в лотке, в коробе).

Пожарная безопасность

Кабель соответствует высшему классу пожарной опасности «П1б.8.2.2.2» по ГОСТ 53315-2009 (ныне ГОСТ 53315-2021). Это означает:

• нг(А) – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие испытания с тепловой мощностью пламени 7 кВт на образец).
• LS – низкое дымо- и газовыделение (отсутствие галогенов). При пожаре выделяется минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов, что облегчает эвакуацию и снижает ущерб оборудованию.
• Оболочка из ПВХ нг(А)-LS не поддерживает горение.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБбШвнг(А) 1-х жильный предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 1 кВ. Благодаря броне и стойкой оболочке, он может применяться в различных условиях:

• Прокладка в земле (траншее): Это основной способ применения. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты. Броня защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и галереях: Благодаря индексу «нг(А)», кабель разрешен для групповой прокладки в этих сооружениях без дополнительных противопожарных барьеров.
• Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью, сырых и с наличием блуждающих токов: Оцинкованная броня и герметичная оболочка обеспечивают стойкость к агрессивным средам.
• Прокладка на кабельных эстакадах и по стенам зданий: Допускается при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может старить ПВХ оболочку).

Важное замечание по применению одножильных кабелей: При прокладке однофазных и трехфазных линий переменного тока с использованием одножильных кабелей необходимо учитывать явление наведения электродвижущей силы на броню. Во избежание нагрева и потерь, бронепокровы всех кабелей в одной линии должны быть электрически соединены между собой и заземлены на обоих концах трассы. Для трехфазных цепей все одножильные кабели (фазы A, B, C) рекомендуется прокладывать в одной траншее или лотке, вплотную друг к другу (треугольником или в одной плоскости), чтобы скомпенсировать магнитные поля.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБбШвнг(А) 1х:

• Высокая термостойкость и перегрузочная способность: Изоляция из СПЭ сохраняет свойства при температурах до +90°C (против +70°C для ПВХ).
• Влагостойкость: СПЭ негигроскопичен, в отличие от бумажной изоляции, что упрощает монтаж и эксплуатацию.
• Механическая прочность: Броня из стальных лент обеспечивает высокий уровень защиты.
• Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(А)» и низкому дымо- газовыделению.
• Длительный срок службы: Более 30 лет благодаря стабильности материалов.
• Экономичность: Использование алюминиевой жилы делает кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ПвБбШвнг(А)-1х).

Недостатки и ограничения:

• Жесткость: Кабель с броней и секторной жилой большого сечения обладает значительной жесткостью, что усложняет монтаж на сложных трассах.
• Требования к заземлению брони: Особенности монтажа одножильных кабелей для предотвращения нагрева брони.
• Чувствительность к УФ-излучению: ПВХ оболочка требует защиты при открытой прокладке на солнце.
• Большой вес и внешний диаметр по сравнению с небронированными кабелями.

Сравнение с основными аналогами:

• АВБбШвнг(А): Аналог с изоляцией из ПВХ пластиката. АПвБбШвнг(А) превосходит его по термостойкости, допустимому току и диэлектрическим потерям, но стоит дороже.
• АСБл: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой. АПвБбШвнг(А) не требует сложных концевых муфт при монтаже, не боится влаги, более легкий и экологически безопасный (нет свинца и масляной пропитки).
• ПвБбШвнг(А)-1х: Медный аналог. Имеет меньший диаметр при том же сечении и более высокую токовую нагрузку, но существенно дороже. Выбор между ними – технико-экономический расчет.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБбШвнг(А) 1-х жильного должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

• Радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах требуется подогрев.
• Заземление брони: Бронепокров подлежит обязательному заземлению с двух концов линии. Для этого на кабеле монтируется заземляющий проводник, который присоединяется к бронелопасткам или бандажам.
• Установка концевых и соединительных муфт: Для кабелей с изоляцией из СПЭ используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты на 1 кВ. Важно обеспечить герметизацию места соединения или ответвления.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. Дно траншеи должно быть очищено от камней и утрамбовано, с подушкой из песка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается слоем песка, затем слоем грунта и укладывается сигнальная лента. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель прокладывается в защитной трубе или футляре.
• Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель АПвБбШвнг(А) от АВБбШвнг(А)?

Ключевое отличие – материал изоляции. АПвБбШвнг(А) имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ), а АВБбШвнг(А) – из поливинилхлорида (ПВХ). СПЭ обеспечивает более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C), лучшую стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие диэлектрические потери и более высокую стойкость к растрескиванию. Кабель с СПЭ-изоляцией считается более современным и надежным.

Можно ли использовать три одножильных кабеля АПвБбШвнг(А) 1х для трехфазной линии?

Да, это стандартная практика. Для этого используются три кабеля одинакового сечения (по одному на каждую фазу). Их необходимо прокладывать вплотную друг к другу (в треугольнике или в одной плоскости) для уменьшения индуктивного сопротивления и наведения ЭДС на броню. Броня всех трех кабелей должна быть электрически соединена и заземлена с обоих концов линии.

Нужно ли заземлять броню кабеля с двух сторон, и что будет, если этого не сделать?

Да, броня должна быть заземлена с обоих концов линии. Если заземлить броню только с одной стороны, то при протекании тока в жиле на незаземленной стороне на броне будет наводиться потенциал, опасный для обслуживающего персонала. Кроме того, в случае повреждения основной изоляции, ток замыкания может не найти путь к земле, что приведет к несрабатыванию защит и созданию пожароопасной ситуации. Для одножильных кабелей в цепях переменного тока несоблюдение этого правила также приводит к циркулирующим токам в броне и ее перегреву.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и допустимых токовых нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет, так как материалы (СПЭ, оцинкованная сталь, ПВХ) обладают высокой стабильностью и не подвержены быстрому старению в нормальных условиях.

Что означает индекс «(А)» в маркировке нг(А)?

Индекс «(А)» указывает на категорию испытания кабеля на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315. Категория А – наиболее строгая. Испытание проводится в специальной камере с подачей мощного пламени (7 кВт) на пучок кабелей. Кабель считается выдержавшим испытание, если горение не распространилось выше определенной отметки после удаления горелки. Кабель с индексом «нг(А)» можно прокладывать в пучках (группами) без ограничения по количеству.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБбШвнг(А) 1х?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ Глава 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрева (с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества кабелей в пучке). Токовая нагрузка не должна превышать табличных значений с учетом всех поправочных коэффициентов.
2. По потере напряжения в линии, которая не должна превышать нормированных значений (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка для сетей с большими токами КЗ).
Расчет должен выполнять квалифицированный проектировщик на основе полных исходных данных.

В чем разница между кабелями АПвБбШвнг(А) и АПвБбШп?

Разница в материале внешней оболочки. «Шв» – выпрессованный защитный шланг из ПВХ. «Шп» – защитный шланг из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным химическим средам, но полиэтилен горюч. Поэтому кабель с оболочкой «Шп», как правило, не имеет индекса «нг» и его применение в групповой прокладке внутри помещений сильно ограничено требованиями пожарной безопасности. Кабель с оболочкой «Шв» из ПВХ нг(А) является более универсальным с точки зрения пожарных норм.