Кабель АПвБПу 3х120
Кабель АПвБПу 3х120: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвБПу 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АПвБПу 3х120 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; Пу – полиэтиленовый шланг (защитный покров) усиленный; 3х120 – три жилы сечением 120 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвБПу 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, механическую прочность и надежность работы в различных условиях прокладки.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из множества проволок), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал – алюминиевый сплав марки АВЕ или аналоги, обладающий высокой электропроводностью.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал получают путем воздействия на полиэтилен высокого давления и температуры, в результате чего образуются поперечные молекулярные связи. Это придает изоляции повышенные температурные характеристики (длительно допустимая температура жилы +90°C), высокую стойкость к тепловому старению и трекингу, отличные диэлектрические свойства.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из термопластичного полиэтилена или специальной пленки. Она служит для фиксации скрутки и создания ровной поверхности перед наложением брони.
- Броня: Выполнена в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту самой брони.
- Защитный покров (шланг): Наружная оболочка из полиэтилена (Пу). Она накладывается поверх брони и служит для защиты стальных лент от коррозии в агрессивных грунтах, а также обеспечивает высокие диэлектрические свойства внешнего слоя кабеля. Полиэтилен стоек к влаге, многим химикатам, грибкам и плесени.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель рассчитан на прокладку в грунтах всех категорий (кроме подверженных мерзлотным деформациям), в том числе с высокой коррозионной активностью и наличием блуждающих токов. Броня защищает от механических воздействий при засыпке грунтом и последующих земляных работах. Не требует дополнительных защитных труб или лотков, но рекомендуется использование сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия растягивающих нагрузок. Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Прокладка по эстакадам и галереям: Возможна, но необходимо учитывать УФ-стойкость. Полиэтиленовая оболочка со временем может деградировать под воздействием солнечного света, поэтому рекомендуется прокладка в лотках или с использованием защитных кожухов.
- Эксплуатация в условиях повышенной влажности: Кабель может использоваться в сырых помещениях, шахтах, портах благодаря герметичности конструкции.
- АПвБПу vs. АВБбШв: Классический аналог – кабель АВБбШв с изоляцией из ПВХ (поливинилхлорида) и ПВХ шлангом. АПвБПу имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что дает преимущество по длительно допустимой температуре (+90°C против +70°C), большей стойкости к токам КЗ и меньшему укорочению срока службы при перегрузках. Полиэтиленовый шланг (Пу) более стоек к влаге и химикатам, чем ПВХ (Шв).
- АПвБПу vs. АПвБбШв: Разница в материале защитного покрова. «Пу» – полиэтилен, «Шв» – ПВХ. Полиэтилен предпочтительнее для прокладки в агрессивных грунтах с высокой химической активностью.
- АПвБПу vs. СИП, АСБл и др.: СИП – самонесущий изолированный провод для ВЛЭП, принципиально иная конструкция и назначение. АСБл – кабель с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевой оболочкой, устаревшая технология, требующая особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот) и имеющая более низкий температурный режим.
- Транспортировка и разгрузка: Барабаны с кабелем должны перемещаться и разгружаться без падений и ударов. Подъем осуществляется за оси барабана или с помощью траверс.
- Раскатка: При прокладке в траншее раскатка может производиться с барабана, установленного на кабелеукладчике, или вручную с соблюдением радиуса изгиба. Запрещается волочение кабеля по земле без использования роликов.
- Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне – песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем песка, затем укладка сигнальной ленты и окончательная засыпка грунтом.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяются специальные сжимы (медно-алюминиевые гильзы) под опрессовку. Опрессовка выполняется гидравлическим прессом с матрицами, соответствующими сечению жилы и гильзы. Изоляция восстанавливается с помощью термоусаживаемых муфт (соединительных, концевых), обеспечивающих герметичность, требуемые диэлектрические и механические характеристики. Для концевых заделок на КРУ применяются наконечники под опрессовку или болтовое соединение.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля АПвБПу 3х120 регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 и других стандартов.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.6/1 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 x 120 |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 100 |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться по согласованию) |
| Масса 1 км кабеля, кг (ориентировочно) | ~ 4500 — 5000 |
| Наружный диаметр, мм (ориентировочно) | ~ 45 — 50 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБПу 3х120 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 1000 В. Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он обладает универсальностью в способах прокладки.
Важное ограничение: Прокладка по воздуху (воздушные линии) на опорах без несущего троса недопустима, так как кабель не рассчитан на значительные постоянные растягивающие механические нагрузки.
Расчетные электрические параметры и нагрузочная способность
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) является ключевым параметром для выбора кабеля. Для АПвБПу 3х120 он зависит от способа прокладки и температуры окружающей среды. Приведенные данные ориентированы на условия: температура грунта +25°C, температура воздуха +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.
| Способ прокладки | Одножильный кабель | Два кабеля вплотную | Три кабеля вплотную |
|---|---|---|---|
| В земле (в траншее) | ~ 300 А | ~ 270 А (коэф. 0.9) | ~ 255 А (коэф. 0.85) |
| В воздухе (в кабельном лотке, на эстакаде) | ~ 275 А | ~ 240 А (коэф. 0.87) | ~ 220 А (коэф. 0.8) |
Для точного расчета необходимо использовать методики, приведенные в ПУЭ 7-го издания, учитывая все поправочные коэффициенты: на температуру грунта/воздуха (K1), на количество работающих кабелей вплотную (K2), на глубину прокладки (K3) и др.
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
АПвБПу является одним из представителей семейства бронированных кабелей на напряжение 1 кВ. Понимание отличий от других марок критически важно для корректного выбора.
Критерии выбора АПвБПу 3х120: необходимость прокладки в земле без дополнительных труб; наличие агрессивной среды в грунте; требования к повышенной перегрузочной способности и надежности изоляции; проекты, где предусмотрена эксплуатация при повышенных температурах окружающей среды.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвБПу 3х120 требует соблюдения ряда правил.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ в данном кабеле?
Главные преимущества: более высокий температурный режим (допустимый нагрев жилы +90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток или увеличивает ресурс при одинаковой нагрузке; значительно более высокая стойкость к тепловому старению и деформациям при перегрузках и коротких замыканиях; меньшие диэлектрические потери; отсутствие миграции пластификаторов, что сохраняет свойства изоляции в течение всего срока службы.
Можно ли прокладывать кабель АПвБПу 3х120 в воде (по дну водоемов)?
Нет, стандартная конструкция кабеля АПвБПу не предназначена для постоянной прокладки в воде. Хотя полиэтиленовая оболочка влагостойка, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через торцевые части или микротрещины. Для прокладки в водоемах существуют специальные кабели с герметизированной броней (например, с алюминиевой оболочкой) или гидрофобными заполнителями.
Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в одной траншее с кабелями связи?
Да, требуется. Силовые кабели на напряжение до 1 кВ могут создавать электромагнитные помехи. При параллельной прокладке расстояние между силовыми кабелями и кабелями связи должно быть не менее 0.5 м, а при пересечении – силовой кабель должен быть проложен выше кабелей связи с разделительным слоем грунта. В случаях, когда обеспечить расстояние невозможно, силовой кабель должен быть экранирован, но АПвБПу 3х120 не имеет экрана. Поэтому необходимо применение разделительных перегородок или прокладка в отдельных трубах/лотках.
Какой срок службы у кабеля АПвБПу 3х120?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от реальных нагрузочных режимов, коррозионной активности среды и механических воздействий.
Чем отличается «Пу» в маркировке от «Шв» и что лучше?
«Пу» обозначает защитный покров (шланг) из полиэтилена, а «Шв» – шланг из ПВХ. Полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к влаге, кислотам, щелочам, растворам солей и обладает лучшими диэлектрическими свойствами. Он менее подвержен растрескиванию на морозе. ПВХ шланг (Шв) может быть более устойчив к некоторым органическим растворителям и маслам, но при длительном нахождении в воде может набухать. Для прокладки в обычных и агрессивных грунтах «Пу» предпочтительнее.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБПу и с двух концов?
Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению в соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление должно выполняться с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности персонала и создания пути стока токов при повреждении. Заземление выполняется с помощью медного гибкого проводника, присоединяемого к бронелопастям или стальной проволоке, и подключенного к заземляющему контуру или шине РЕ.