Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 4х120: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 4х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бронированный, с пониженным дымо- и газовыделением, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и характеристики регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 (а также ТУ 16.К71-310-2001) и отвечают современным требованиям пожарной и электробезопасности.
Детальная расшифровка маркировки АПвБбШвнг(А)-LS 4х120
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВС). Обеспечивает повышенную термостойкость и стойкость к токам короткого замыкания по сравнению с ПВХ.
- Бб – тип брони: две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Защищает от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Шв – тип защитного шланга (внешней оболочки): шланг защитный из поливинилхлорида.
- нг(А) – индекс пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая). Это означает, что при испытании в пучке горение не распространяется, что критически важно для объектов с массовой прокладкой кабелей.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. При пожаре оболочка и изоляция выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
- 4х120 – количество и сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 120 мм² каждая. В данной конструкции нулевая жила (N) и жила защитного заземления (PE) равны по сечению фазным.
- Токопроводящая жила: Изготовлена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жила секторной (сегментной) формы для компактности, может быть однопроволочной (ож) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной. Для 120 мм², как правило, используется однопроволочная конструкция.
- Изоляция жил: Из сшитого полиэтилена (ПВС). Имеет стандартную толщину, обеспечивает электрическую прочность. Жилы изолированы разным цветом: обычно три жилы – коричневая, черная, серая; нулевая – синяя; заземляющая – желто-зеленая. В кабеле 4х120 заземляющая жила отсутствует, все четыре жилы являются основными (три фазы и ноль).
- Поясная изоляция: Обмотка из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, скрепляющая изолированные жилы.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные так, что верхняя перекрывает зазоры нижней. Обеспечивает защиту от механических воздействий.
- Внешняя оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ нг(А)-LS). Наносится поверх брони, имеет толщину, соответствующую ГОСТу, и служит для защиты брони от коррозии и агрессивных сред.
- км
- Прокладка в земле (траншеях): Броня надежно защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Рекомендуется прокладывать в песчаной подушке, с защитой сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, где требуется стойкость к распространению горения и низкое дымообразование.
- Прокладка в помещениях: В том числе в производственных цехах, на электростанциях и подстанциях, в насосных станциях, в зданиях с массовым пребыванием людей (торговые центры, вокзалы, аэропорты, метро), где предъявляются высокие требования пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Взрыво- и пожароопасные зоны (классы по ПУЭ): Может применяться в зонах классов В-1б, В-1г, В-II, В-IIа при условии соблюдения дополнительных требований к заземлению брони и герметизации концевых разделок.
- Экономичность: Алюминиевые жилы делают кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ВВГнг(А)-LS или ПвПнг(А)-LS), что критически важно для проектов с большими метражами.
- Высокая механическая защита: Наличие стальной брони позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб (гофр, HDPE).
- Пожарная безопасность: Сочетание индексов нг(А) и LS соответствует самым строгим современным нормам для общественных и административных зданий.
- Термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена сохраняет свойства при высоких температурах (до +90°C в длительном режиме, +250°C при КЗ).
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и наружная оболочка из ПВХ защищают от влаги и агрессивных сред.
- Больший вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями того же сечения, АПвБбШвнг(А)-LS тяжелее и менее гибкий, что усложняет монтаж.
- Алюминиевая жила: Требует особого внимания при монтаже концевых и соединительных муфт для предотвращения ослабления контакта из-за ползучести алюминия. Не рекомендуется для частых изгибов и динамических нагрузок.
- Стоимость: Выше, чем у небронированных аналогов (АВВГнг(А)-LS) из-за сложной конструкции.
- Заземление брони: Бронеленты в обязательном порядке должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71) для безопасности при повреждении изоляции.
- Соединение и оконцевание жил: Для алюминиевых жил сечением 120 мм² необходимо использовать специальные кабельные наконечники (например, медно-алюминиевые TA-120), обжимаемые гидравлическим прессом. Места соединений должны быть герметизированы.
- Учет температурного расширения: При прокладке в воздухе (особенно на солнце) необходимо предусматривать компенсирующие петли для линейного расширения алюминия.
- Затяжка в трубы: При необходимости прокладки на коротких участках в трубах, их внутренний диаметр должен быть не менее 1.5-2 наружных диаметров кабеля.
- Прокладка на песчаной подушке толщиной 100-150 мм с таким же верхним засыпным слоем.
- Использование защитной плиты или кирпича при риске повреждения техникой.
- Укладка сигнальной ленты на глубине 250-300 мм от поверхности.
- Герметизацию места соединения/ответвления.
- Надежный электрический контакт через медно-алюминиевые наконечники.
- Подключение и заземление бронелент с двух сторон.
- Восстановление внешней оболочки.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШвнг(А)-LS 4х120 является многослойной и включает в себя следующие элементы, начиная от центра:
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБбШвнг(А)-LS 4х120
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0,66 / 1 кВ |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил | 4 х 120 мм² |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90 °C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность не более 5 сек) | +250 °C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15 °C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 10 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (может варьироваться у производителей) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 10 МОм |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (5 мин.) | 3.5 кВ |
Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для прокладки в земле (траншее) и в воздухе
| Условия прокладки | Количество кабелей в траншее | Длительно допустимый ток, А (при +90°C жилы, +25°C земли/воздуха, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт) |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 1 | 265 А |
| В земле (траншее) | 2 | 240 А |
| В воздухе (в помещении, на трассе) | 1 | 240 А |
| В воздухе (в помещении, на трассе) | 2 | 220 А |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок могут корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки (глубины, температуры грунта, количества кабелей в пучке) и должны быть рассчитаны в проекте.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 4х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и свойствам нг(А)-LS, его применение широко и регламентировано сводами правил (СП 31-110, ПУЭ 7 изд.).
Запрещена прокладка по ненадежным (подвижным) основаниям, а также в блоках, трубах и коробах, заполненных кабелем, где возможно его продольное перемещение.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБбШвнг(А)-LS отличается от АВБбШв-нг(А)-LS?
Ключевое отличие – материал изоляции жил. У АПвБбШвнг(А)-LS изоляция из сшитого полиэтилена (ПВС), а у АВБбШв-нг(А)-LS – из поливинилхлорида (ПВХ). ПВС имеет более высокую термостойкость (+90°C против +70°C для ПВХ), большую стойкость к токам КЗ и лучшие диэлектрические характеристики. Кабель с ПВС-изоляцией долговечнее в тяжелых условиях эксплуатации.
Можно ли использовать кабель 4х120 в качестве пятижильного (3 фазы, N, PE)?
Нет, в кабеле марки 4х120 всего четыре токопроводящие жилы равного сечения. Для систем, требующих отдельного проводника защитного заземления (TN-S), необходимо выбирать кабель с пятью жилами, например, АПвБбШвнг(А)-LS 5х120 или АПвБбШвнг(А)-LS 5х120, где пятая жила обычно имеет уменьшенное сечение (например, 70 мм² для 120 мм² фазных). В старых системах заземления TN-C допускается использование PEN-проводника, совмещенного в одной жиле.
Какой медный аналог можно считать эквивалентным по токовой нагрузке?
По длительно допустимому току (~265А в земле) ближайшим медным аналогом будет кабель ПвБбШвнг(А)-LS 4х70 (медь 70 мм², ток ~270А). Это важно при сравнении стоимости и принятии технико-экономических решений. Однако механические и массогабаритные характеристики будут различаться.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня типа Бб является достаточной защитой от механических повреждений. Однако для дополнительной защиты от коррозии в агрессивных грунтах (кислых, щелочных, с блуждающими токами) и для облегчения обнаружения рекомендуется:
Прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах не является обязательной и обычно применяется только на участках пересечения с дорогами или другими коммуникациями.
Как правильно выбрать кабельную муфту для монтажа?
Для кабеля АПвБбШвнг(А)-LS 4х120 необходимо использовать муфты силовые кабельные 1 кВ, предназначенные specifically для бронированных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевыми жилами. Муфта должна обеспечивать:
Рекомендуются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты от проверенных производителей (ЗЭТА, Raychem, КВТ и др.).
Каков срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвБбШвнг(А)-LS при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от агрессивности среды, температурных режимов и отсутствия перегрузок.
Заключение
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 4х120 является современным, надежным и безопасным решением для построения магистральных и распределительных сетей 0.66/1 кВ. Его конструкция оптимально сочетает экономическую эффективность за счет алюминиевых жил, механическую защищенность благодаря стальной броне и высокий уровень пожарной безопасности, соответствующий категории «А» по нераспространению горения. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителей гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических систем промышленных предприятий, гражданских объектов и инфраструктурных проектов.