Кабель АПвБПу 3-х жильный: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвБПу 3-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных проволок, в защитном полиэтиленовом шланге. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при прокладке в земле (траншеях) и в воде, в условиях агрессивных сред и механических воздействий.

Расшифровка маркировки АПвБПу

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: «в» означает, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE).
• Б – тип бронепокрова: броня из стальных оцинкованных проволок.
• П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
• у – индекс, обозначающий конструкцию оболочки: «у» означает усиленный или «шланговый» тип, часто интерпретируется как защитный полиэтиленовый шланг поверх брони.
• 3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.

Таким образом, полная расшифровка: «Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стальных проволок, в полиэтиленовом шланге, 3-жильный».

Конструкция кабеля АПвБПу

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии:

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ, АВЕФ по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жилы, как правило, однопроволочные (секторной или круглой формы). Для сечений 300 мм² и более – многопроволочные. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: светло-голубая, коричневая, черная, либо метки 1, 2, 3.

2. Изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему уникальные свойства: высокая температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), устойчивость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется ГОСТ Р 53769-2010.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из специальных лент или экструдированного полимера. Она служит для фиксации конструкции, придания кабелю круглой формы и дополнительной электрической защиты.

4. Броневой покров

Броня выполнена в виде повива оцинкованных стальных проволок круглого сечения. Это обеспечивает высокую механическую прочность на растяжение и защиту от сдавливающих нагрузок, что критически важно при прокладке в каменистых грунтах, в условиях риска повреждения грызунами или при случайных раскопках. Оцинковка проволок предотвращает коррозию.

5. Наружная оболочка (защитный шланг)

Поверх брони методом экструзии накладывается оболочка из полиэтилена (ПЭ). Она выполняет несколько функций: защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах (кислотных, щелочных, с повышенным содержанием солей), обеспечивает стойкость к влаге (водонепроницаемость), служит дополнительной механической защитой и снижает трение при протяжке кабеля. Полиэтилен стоек к гниению и воздействию микроорганизмов.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.6/1 (1.2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 5 минут.

Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.

• Максимальная допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 200 м для сечений 70 мм² и выше.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБПу 3х жильного при прокладке в земле (траншее)

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

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)
3х16	90	1100
3х25	120	1450
3х35	145	1750
3х50	175	2200
3х70	215	2800
3х95	260	3500
3х120	300	4200
3х150	340	5000
3х185	385	5900
3х240	450	7300

Примечание: Точные значения токовых нагрузок и массы необходимо уточнять в технической документации производителя, так как они могут незначительно варьироваться.

Области применения кабеля АПвБПу 3-жильного

Благодаря своей конструкции, кабель предназначен для эксплуатации в тяжелых условиях и применяется в следующих сферах:

• Распределительные сети 0.4/1 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ввод в здания и сооружения.
• Прокладка в земле (траншеях): основной способ монтажа. Броня защищает от механических повреждений, а полиэтиленовая оболочка – от химической и электрохимической коррозии в различных типах грунтов (включая заболоченные и с высокой коррозионной активностью).
• Прокладка в воде: кабель может использоваться для пересечения небольших водных преград (реки, каналы). Броня и герметичная оболочка обеспечивают необходимую защиту.
• Объекты промышленности: электроснабжение цехов, насосных станций, горнодобывающих предприятий, где присутствуют вибрации, риск падения тяжелых предметов или растягивающие нагрузки.
• Взрывоопасные зоны: кабель может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и при использовании специальных уплотнительных муфт.
• Районы с холодным климатом: полиэтиленовая изоляция и оболочка сохраняют эластичность при низких температурах.

Важное ограничение: Кабель АПвБПу не предназначен для прокладки по воздуху (по опорам, фасадам) без дополнительной защиты от ультрафиолетового излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению. Для воздушных линий следует применять кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АПвБпШв) или иные конструкции.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБПу:

• Высокая механическая прочность: броня из стальных проволок обеспечивает максимальную защиту от растяжения и сдавливания среди всех типов брони.
• Коррозионная стойкость: комбинация оцинкованной брони и полиэтиленового шланга делает кабель пригодным для прокладки в агрессивных средах.
• Надежная изоляция: сшитый полиэтилен (XLPE) имеет более высокие температурные и электрические характеристики по сравнению с ПВХ.
• Допустимость прокладки в воде: конструкция позволяет прокладку в водоемах.
• Длительный срок службы: при соблюдении условий эксплуатации и монтажа достигает 30 лет и более.
• Экономичность: использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ПвБПу) при сравнимых токовых нагрузках на сечение.

Недостатки и ограничения:

• Большой вес и радиус изгиба: из-за проволочной брони кабель тяжелый и имеет большой минимально допустимый радиус изгиба (не менее 15-20 наружных диаметров).
• Чувствительность оболочки к УФ-излучению: требует защиты при открытой прокладке на солнце.
• Сложность разделки: для монтажа концевых и соединительных муфт требуется специальный инструмент и навыки для работы с броней и сшитым полиэтиленом.
• Отсутствие нулевой жилы и жилы заземления: в базовой конструкции 3х-жильного кабеля присутствуют только фазные проводники. При необходимости системы TN-S или TN-C-S требуется прокладка отдельного проводника заземления или выбор 4- или 5-жильной модификации (АПвБПу 4х или 5х).

Сравнение с другими типами кабелей

АПвБПу vs. АВБбШв

Кабель АВБбШв имеет изоляцию и оболочку из ПВХ (поливинилхлорида) и броню из двух стальных лент. АПвБПу выигрывает по следующим параметрам:

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у ПВХ).
• Лучшая стойкость изоляции к тепловому старению и влаге.
• Броня из проволок (АПвБПу) лучше защищает от растяжения, чем броня из лент (АВБбШв).
• ПЭ оболочка АПвБПу более стойка к химикатам и воде, чем ПВХ оболочка АВБбШв.

АВБбШв часто дешевле и более гибкий (меньший радиус изгиба).

АПвБПу vs. ПвБПу

Кабель ПвБПу имеет медные токопроводящие жилы. Его ключевые отличия:

• Более высокая проводимость меди: при одинаковом сечении ПвБПу имеет большую токовую нагрузку.
• Меньший вес и диаметр при одинаковой пропускной способности.
• Значительно более высокая стоимость.
• Медь менее подвержена ползучести и окислению в местах контакта, чем алюминий.

Выбор в пользу АПвБПу оправдан при необходимости снижения капитальных затрат и при обеспечении качественного монтажа алюминиевых соединений.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: рекомендуется укладка на подготовленную песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. В местах пересечения с дорогами или при высоких нагрузках на грунт кабель следует прокладывать в трубах или блоках.
• Радиус изгиба: минимальный радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 15-20 наружных диаметров кабеля.
• Подготовка к монтажу: при низких температурах (ниже -15°C) кабель необходимо отогревать в теплом помещении или с помощью трансформаторов прогрева. Разделка кабеля (снятие оболочки, брони, изоляции) должна производиться специальным инструментом во избежание повреждения нижележащих слоев.
• Соединение и оконцевание: для соединения жил используются прокатные или болтовые соединители, рассчитанные на алюминий. Места соединений и ответвлений изолируются термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми муфтами. Концевые заделки должны обеспечивать надежный электрический контакт и защиту от влаги.
• Испытания после монтажа: перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ) для проверки целостности изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвБПу и АПвБбШв?

Основное отличие – в типе брони и материале внешней оболочки. АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и поливинилхлоридный шланг (Шв). Броня из лент лучше защищает от механических повреждений режущего и давящего типа, но хуже противостоит растягивающим усилиям. ПВХ шланг менее стоек к химически агрессивным грунтам и воде по сравнению с полиэтиленовым шлангом (Пу) у АПвБПу. Таким образом, АПвБПу более специализирован для сложных условий, включая растяжение и агрессивные среды.

Можно ли использовать АПвБПу 3х жильный для сети 380В?

Да, безусловно. Кабель на напряжение 0.6/1 кВ предназначен для работы в сетях с номинальным междуфазным напряжением до 1000 В, что полностью покрывает требования сетей 380/660В. Он широко применяется для распределения электроэнергии в сетях 0.4 кВ.

Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБПу?

Да, бронепокров кабеля подлежит заземлению с двух сторон (на обоих концах линии) в соответствии с требованиями ПУЭ (глава 1.7, 2.3). Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие потенциала при пробое изоляции) и для правильной работы устройств релейной защиты. Заземление осуществляется с помощью специальных заземляющих наконечников, присоединяемых к бронепроволокам.

Что означает отсутствие жилы заземления в 3-жильном кабеле? Как организовать заземление?

В 3-жильной конструкции отдельная жила для защитного заземления (PE) или совмещенного нулевого и защитного проводника (PEN) отсутствует. Для организации системы заземления по схемам TN-S или TT требуется прокладка отдельного независимого заземляющего проводника (например, голого или изолированного) вдоль трассы кабеля, либо применение 4- или 5-жильной модификации кабеля (АПвБПу 4х или 5х), где одна из жил выполняет функцию заземления. Для системы TN-C может использоваться одна из трех жил в качестве PEN-проводника, но это требует особого обозначения и выполнения правил по его повторному заземлению.

Какой срок службы у кабеля АПвБПу?

Номинальный срок службы кабеля АПвБПу, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от агрессивности внешней среды, перегрузок, качества монтажа соединений и других факторов.

Допустима ли прокладка АПвБПу в кабельных лотках и по эстакадам?

Да, прокладка допустима. Однако необходимо учитывать два важных момента: 1) обеспечить защиту от прямого солнечного излучения (например, использовать лотки с крышками или прокладывать в тени), так как полиэтиленовая оболочка не является светостабилизированной; 2) учесть значительный вес кабеля и обеспечить надежное крепление к лоткам или эстакадам с учетом допустимых нагрузок на конструкцию.

Заключение

Кабель АПвБПу 3-х жильный является технически совершенным и надежным решением для строительства распределительных сетей 0.6/1 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его ключевые преимущества – проволочная броня и полиэтиленовая оболочка поверх нее – делают его оптимальным выбором для прокладки в сложных грунтах, в воде, на промышленных объектах. При выборе данной марки необходимо тщательно проектировать систему заземления, учитывать отсутствие встроенной жилы PE/PEN в трехжильном исполнении и строго соблюдать правила монтажа, особенно при работе с алюминиевыми жилами и сшитополиэтиленовой изоляцией. Правильно смонтированная линия на основе кабеля АПвБПу обеспечит долговечное и бесперебойное электроснабжение.