Кабель АПвБбШвнг(А) 1 кВ 120 мм²: полный технический анализ
Кабель АПвБбШвнг(А) на напряжение 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях. Его конструкция и характеристики строго регламентированы техническими условиями, в частности, ТУ 16-705.499-2010, и он является современной, пожаробезопасной альтернативой кабелям с бумажной пропитанной изоляцией.
Расшифровка маркировки АПвБбШвнг(А)-1 кВ 120 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с единой системой обозначений кабельной продукции и точно описывает его конструктивные особенности:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: «П» – полиэтилен, «в» – вулканизированный (сшитый). Таким образом, «Пв» обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE).
- Бб – тип бронепокрова: «Б» – броня из стальных лент, «б» – без подушки под броней (в данном контексте подушка как отдельный элемент часто отсутствует, ее функции выполняет поясная изоляция).
- Шв – тип защитного шланга (оболочки): «Ш» – шланг защитный, «в» – из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – индекс пожарной безопасности: «нг» – не распространяющий горение при групповой прокладке, «(А)» – высшая категория по нераспространению горения согласно ГОСТ 53315-2009. Кабель соответствует классу пожарной опасности П1б.8.2.2.2.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в производственных помещениях, в том числе с высокой пожароопасностью.
- Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии значительных растягивающих усилий и в неагрессивных по отношению к ПВХ и стали грунтах.
- Электроснабжение промышленных предприятий, жилых и общественных зданий, инфраструктурных объектов.
- Использование в сетях с изолированной нейтралью или с заземлённой нейтралью, где напряжение между фазой и землей не превышает 0.66 кВ в нормальном режиме.
- Пожарная безопасность: Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени.
- Высокая термостойкость: Изоляция из СПЭ обеспечивает работу при +90°C и высокую стойкость к токам КЗ.
- Влагостойкость: Полностью полимерная конструкция (изоляция + оболочка) негигроскопична, в отличие от бумажной изоляции.
- Механическая защита: Наличие брони из стальных лент позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб.
- Отсутствие ограничений по разности уровней: В отличие от кабелей с бумажной пропиткой, не имеет ограничений по трассе прокладки по вертикали.
- Экологичность и удобство монтажа: Не требует специальной концевой разделки для герметизации, как кабели с БПИ.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелем АВБбШв на то же напряжение (с ПВХ изоляцией).
- Чувствительность изоляции СПЭ к точечным механическим воздействиям и надрезам при монтаже, требует аккуратного обращения.
- Больший наружный диаметр и масса по сравнению с небронированными аналогами.
- Алюминиевая жила требует более тщательного подхода к соединениям и оконцеваниям для предотвращения ослабления контакта из-за ползучести алюминия.
- Прокладка должна производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении.
- При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также сигнальную ленту. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки.
- При пересечении с инженерными коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.
- При монтаже концевых и соединительных муфт необходимо строго соблюдать технологию разделки, обеспечивая чистоту поверхностей изоляции СПЭ и герметичность соединения.
- Допустимые усилия при тяжении кабеля регламентируются и зависят от сечения и конструкции жилы. Для алюминиевых жил максимально допустимое тяговое усилие не должно превышать 40 Н/мм² сечения.
- При групповой прокладке необходимо учитывать поправочные коэффициенты на токовую нагрузку.
- По длительно допустимому току нагрузки (Iдоп ≥ Iрасч).
- По потере напряжения (ΔU, %).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для проектов с большим количеством кабелей и длительным сроком эксплуатации).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШвнг(А) многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн). Класс жилы (1, 2 или 5) указывается в заказе. Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила (класс 2 или 5), что обеспечивает большую гибкость.
2. Изоляция жил
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (не более 8 ч за год) кабель может выдерживать температуру +250°C в аварийном режиме (например, при КЗ). Изоляция наносится экструзионным способом, обеспечивая равномерную толщину и высокую электрическую прочность.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в кабель. В межжильное пространство укладывается негорючий экструдированный заполнитель из ПВХ пластиката пониженной горючести или аналогичного материала. Заполнитель обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную огнезащиту.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил и заполнителя накладывается поясная изоляция. Обычно это ленты из ПЭТ или аналогичного материала. Она выполняет функцию демпфирующей подушки под броней, защищает изоляцию жил от механического воздействия стальных лент, а также служит дополнительным барьером для влаги.
5. Бронепокров
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней.
6. Наружная оболочка
Изготавливается из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности. Оболочка марки «нг(А)» обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке. Она защищает броню от коррозии и агрессивных сред, а также выполняет функцию пожаробезопасного барьера. Толщина оболочки стандартизирована.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (для сечения 120 мм²)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Частота, Гц | 50 | Стандартная промышленная частота |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | +130 | Не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 с |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 | |
| Минимальный радиус изгиба | 10 Dнар для одножильного, 7.5 Dнар для многожильного | Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.253 | Для многопроволочной жилы |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/5 мин. | 3.5 | Для кабелей на U0/U = 0.66/1 кВ |
Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)
Значения зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные данные для кабеля с алюминиевой жилой 120 мм² при температуре земли +25°C и жилы +90°C.
| Способ прокладки | Количество кабелей в траншее | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|---|
| В воздухе (в помещении) | Один | ~275 |
| В земле (траншее) | Один | ~255 |
| В земле (траншее) | Два (с расстоянием в свету 100 мм) | ~230 (с учетом взаимного нагрева) |
Примечание: Точные значения необходимо брать из ПУЭ 7-го изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, глубину прокладки, удельное тепловое сопротивление грунта и т.д.
Области применения
Кабель АПвБбШвнг(А) 1 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки (например, на вертикальных участках по трассе с большим перепадом высот без дополнительного крепления).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБбШвнг(А) принципиально отличается от АВБбШвнг(А)?
Ключевое отличие – материал изоляции токопроводящих жил. У АПвБбШвнг(А) изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE), что позволяет эксплуатировать его при температуре жилы +90°C. У кабеля АВБбШвнг(А) изоляция из ПВХ пластиката с предельной рабочей температурой +70°C. Кабель с СПЭ имеет более высокую стойкость к токам короткого замыкания и долговечность.
Можно ли использовать кабель АПвБбШвнг(А) для прокладки по фасаду здания?
Да, можно, так как наружная ПВХ оболочка с индексом «нг(А)» обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению (обычно обозначается как «У» в дополнении к марке, но для АПвБбШвнг(А) это необязательный элемент). Однако необходимо обеспечить его защиту от прямых механических воздействий и надежное крепление. Для открытой прокладки на солнце также рекомендуется учитывать поправочный коэффициент на нагрев от солнечной радиации.
Каков срок службы данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБбШвнг(А) составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс определяется условиями эксплуатации (температурными режимами, наличием перегрузок, коррозионной активностью среды, правильностью монтажа).
Допускается ли прокладка в одной траншее с кабелями других марок?
Да, допускается, но при этом необходимо соблюдать требования ПУЭ (Глава 2.3). Кабели должны быть разделены на группы по назначению и напряжению. Расстояние между группами силовых кабелей разных организаций должно быть не менее 0.5 м. Также необходимо учитывать взаимный нагрев и применять соответствующие понижающие коэффициенты к токовым нагрузкам.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что ориентироваться?
Выбор сечения 120 мм² производится на основе расчета:
Сечение 120 мм² на напряжение 1 кВ часто используется для питания мощных распределительных щитов, центров нагрузки, как вводные и секционные кабели в промышленных сетях.
Что означает буква «б» в маркировке «Бб»? Нет ли подушки под броней?
В классической трактовке «б» означает «без подушки», то есть отсутствие специального битумного слоя или дополнительной оболочки под броней. Однако в современных кабелях типа АПвБбШвнг функции демпфирующей и разделительной подушки выполняет поясная изоляция из лент (ПЭТ, крепированная бумага), которая накладывается поверх скрученных изолированных жил. Таким образом, прямая подушка из битума или ПВХ-пластиката отсутствует, но ее аналог есть.
Можно ли использовать кабель в сетях 0.4 кВ (380/220 В)?
Да, безусловно. Кабель на напряжение 0.66/1 кВ полностью подходит для работы в сетях низкого напряжения 380/220 В. Номинальное фазное напряжение такой сети (220 В) значительно ниже испытательного напряжения изоляции кабеля (3.5 кВ), что обеспечивает многократный запас прочности и надежности.
Как маркируются жилы кабеля?
Жилы имеют отличительную расцветку либо цифровую маркировку в соответствии с ГОСТ 31996-2012. Стандартная маркировка для 4-жильного кабеля: три жилы имеют цветовую маркировку (коричневый, черный, серый), а нулевая жила – синий цвет. Жила защитного заземления (если присутствует как отдельная) маркируется желто-зеленым цветом. На оболочку кабеля через каждые 300 мм наносится несмываемая маркировка с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.
Заключение
Кабель АПвБбШвнг(А) 1 кВ 120 мм² является современным, надежным и пожаробезопасным решением для построения кабельных линий распределения электроэнергии. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая температурная стойкость, долговечность) и брони из стальных лент (механическая защита), делает его универсальным для прокладки в различных условиях – от кабельных эстакад до траншей. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и техническими условиями гарантируют стабильную и долговременную работу энергетической системы.