Кабель АПвБШп 4х120
Кабель АПвБШп 4х120: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБШп 4х120 представляет собой силовой алюминиевый кабель, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения долговечной и надежной работы в различных условиях, включая агрессивные среды. Расшифровка маркировки АПвБШп 4х120 является ключом к пониманию его устройства: А – токопроводящая жила из алюминия, П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ), в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шп – защитный шланг (внешняя оболочка) из полиэтилена, 4х120 – четыре токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
Конструктивное устройство кабеля АПвБШп 4х120
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и стойкость к внешним воздействиям.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной (сегментной) формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и плотно упаковать жилы в общем сердечнике. Класс гибкости 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная в зависимости от требований стандарта).
- Изоляция жил: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими свойствами, стойкостью к тепловому старению и растрескиванию. Толщина изоляции нормируется стандартами.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение до 1000 В может выполняться в виде обмотки из ПЭТ-ленты или экструдированного слоя. Служит для скрепления изолированных жил в единый сердечник и придания ему округлой формы перед наложением брони.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
- Защитный шланг (внешняя оболочка): Изготовлен из полиэтилена (обозначение «Шп»). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям, нефтепродуктам), а также к солнечному ультрафиолетовому излучению, что критически важно для кабелей, прокладываемых на открытом воздухе.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данного кабеля. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовый шланг – от влаги и химической агрессии почвы. Не требует дополнительных защитных труб или коробов, но рекомендуется подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Применяется для разводки в промышленных зонах, на территории предприятий.
- Прокладка по воздуху (на трассах): Стойкость полиэтилена к УФ-излучению позволяет прокладывать кабель на открытом воздухе по стенам зданий, эстакадам, с обязательным учетом ветровых и ледовых нагрузок. Крепление осуществляется с помощью специальной арматуры.
- Помещения с повышенной влажностью и агрессивными средами: Может использоваться в производственных цехах с наличием паров, газов, химических веществ, разрушающих ПВХ.
- АПвБШп vs. АВБШв: Ключевое отличие – материал изоляции жил. У АВБШв изоляция из ПВХ пластиката. АПвБШп (со СПЭ) имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую стойкость к тепловому старению, меньший вес и диаметр при равном сечении. Однако АВБШв, как правило, дешевле.
- АПвБШп vs. АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он морально устарел, тяжелее, требует особых условий прокладки из-за риска стекания пропитки, но исторически применялся в сетях 6-10 кВ. Для сетей 1 кВ АПвБШп – более современная и технологичная замена.
- АПвБШп vs. ПвБШп: Марка ПвБШп имеет медные токопроводящие жилы. Медный кабель при том же сечении имеет большую пропускную способность по току, лучшее сопротивление на изгиб, но существенно дороже. Выбор в пользу алюминия (АПвБШп) часто делается по экономическим соображениям для магистральных линий, где не требуется высокая гибкость.
- Разделка: Производится ступенчато. Последовательно снимаются наружный полиэтиленовый шланг, стальные бронеленты (их необходимо заземлять), поясная изоляция, изоляция жил. Важно не повредить изоляцию соседних жил.
- Соединение жил: Алюминиевые жилы сечением 120 мм² соединяются с помощью опрессовки в гильзах (ГА, ГМ, ГСИ и др.) с использованием гидравлического пресса и матриц соответствующего размера. Обязательна зачистка жил от оксидной пленки и последующая обработка кварцевазелиновой пастой. Возможно также болтовое соединение через ответвительные сжимы.
- Изоляция соединений: Восстановление изоляции производится термоусаживаемыми муфтами (средними или концевыми) или холодноусаживаемыми комплектами, специально рассчитанными на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ. Муфта должна обеспечивать герметичность, электрическую прочность и механическую защиту.
- Оконцевание: Для подключения к шинам распределительных устройств используются кабельные наконечники алюминиевые опрессовочные (серии ТА, НА и др.) под болтовое соединение. Критически важно использовать наконечники, соответствующие материалу жилы (для алюминия).
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвБШп 4х120 регламентируются стандартами, в первую очередь ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией с алюминиевыми жилами на напряжение 0,66; 1 и 3 кВ», а также ТУ производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ (660/1000 В) |
| Количество и сечение основных жил | 4 жилы, 120 мм² каждая |
| Номинальная частота | 50 Гц |
| Максимальная длительная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может варьироваться) |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 5500-6000 кг (зависит от производителя) |
| Наружный диаметр | Приблизительно 45-50 мм (зависит от производителя) |
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| Одна кабельная линия в траншее | ~ 270-280 А | Согласно ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.23. Уточнять по актуальным расчетам. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | ~ 250-260 А | При температуре воздуха +25°С. Требует поправок при других условиях. |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБШп 4х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и полиэтиленовому шлангу, он обладает расширенной областью применения по сравнению с небронированными аналогами.
Важное ограничение: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Однако для прокладки в пучках (группах) в зданиях и сооружениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (например, АЭС, метро, высотные здания), необходимо использовать кабели с индексом «нг(А)-FRHF» и т.п. АПвБШп таким требованиям не отвечает.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между АПвБШп и другими марками зависит от условий прокладки и бюджета проекта.
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвБШп 4х120 требует специального инструмента и соблюдения правил.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) от «В» (ПВХ) в кабеле?
Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) имеет более высокий класс термостойкости: +90°C в длительном режиме против +70°C у ПВХ. Она менее подвержена тепловому старению, обладает лучшими диэлектрическими потерями, тоньше при том же уровне изоляционных свойств, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля. ПВХ дешевле, но при нагреве выделяет хлористый водород, а также может «стекать» при длительном нагреве под нагрузкой.
Обязательно ли заземлять броню кабеля АПвБШп?
Да, бронеленты кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76 и др.). Заземление брони служит для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения основной изоляции и попадания напряжения на броню, а также для обеспечения нормальной работы устройств защиты от токов короткого замыкания.
Можно ли прокладывать АПвБШп 4х120 в пожароопасных помещениях или по фасаду жилого дома?
Для одиночной прокладки в пожароопасных зонах (класс П-IIа по ПУЭ) он может применяться. Однако для групповой прокладки внутри зданий, на фасадах жилых домов, в общественных местах, согласно современным противопожарным нормам (СП 6.13130, ФЗ-123), требуются кабели, не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением (например, с индексом «нг(А)-LS» или «нг(А)-FRHF»). АПвБШп таким требованиям не соответствует, так как его внешний шланг из полиэтилена горюч.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какой ток он рассчитан?
Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельных линий и потери напряжения. Указанные в таблице 2 значения (~270-280 А в земле) являются справочными. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик по методикам ПУЭ гл. 1.3. Для питания мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные двигатели, распределительные щиты) сечение 120 мм² является распространенным и экономически обоснованным.
Что означает отсутствие нулевой жилы в маркировке «4х120»?
В кабеле АПвБШп 4х120 все четыре жилы имеют одинаковое сечение 120 мм². В трехфазных сетях 0.4/0.23 кВ три жилы используются как фазные (L1, L2, L3), а четвертая – как нулевая рабочая (N) или защитная (PE) в системе TN-C. Если требуется раздельный нулевой рабочий и защитный проводник (системы TN-S, TN-C-S), необходимо использовать кабель с пятью жилами (например, АПвБШп 5х120), где пятая жила меньшего сечения может выполнять роль PE.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБШп, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, отсутствия внешних механических повреждений и качества монтажа соединений.