Кабель АПвБШп 4х95: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБШп 4х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБШп 4х95 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Б – броня из стальных лент; Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена; 4 – количество основных жил; 95 – номинальное сечение основной жилы в мм².
Конструкция кабеля АПвБШп 4х95
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Рассмотрим каждый элемент подробно.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для электрических целей) по ГОСТ 22483. В кабеле АПвБШп 4х95 все четыре жилы имеют одинаковое номинальное сечение 95 мм². Конструкция жилы – однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, в зависимости от требований стандарта и гибкости. Для сечения 95 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что повышает гибкость кабеля.
2. Изоляция жил
Каждая токопроводящая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция наносится экструзионным методом, имеет равномерную толщину и гладкую поверхность. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: жилы 1, 2, 3 – коричневый, черный, серый; нулевая жила – синий. Возможно нанесение цифровой маркировки.
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В кабеле АПвБШп 4х95 все жилы являются основными, включая нулевую. Скрутка может быть правильной или концентрической. Между жилами допускается заполнение промежутков негигроскопичным материалом (например, жгутами из полиэтиленовой пленки) для придания кабелю округлой формы и дополнительной стабильности конструкции.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Этот слой предохраняет изоляцию жил от повреждения при наложении брони и фиксирует геометрию сердечника.
5. Броня
Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются стандартами. Основные функции брони: защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны), а также от растягивающих нагрузок при прокладке. Оцинковка лент обеспечивает антикоррозионную защиту.
6. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Поверх брони экструдируется защитный шланг из полиэтилена (обозначение «Шп»). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), ультрафиолетовому излучению и не поддерживает горение. Оболочка имеет, как правило, черный цвет.
Основные технические и электрические параметры
Электрические характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 1.2 |
| Частота, Гц | 50 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ (5 мин.) | 3.5 |
| Допустимая длительная температура жилы при эксплуатации, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C | +250 |
| Перегрузочная способность (до 8 ч в сутки, до 1000 ч в год), °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Температурный диапазон эксплуатации, °C | от -50 до +50 |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 |
| Строительная длина, м, не менее | 150-200 (может варьироваться по согласованию) |
Параметры токопроводящих жил
| Параметр | Значение для сечения 95 мм² |
|---|---|
| Количество и сечение жил | 4 х 95 мм² |
| Класс жилы (гибкость) | 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) |
| Максимальное сопротивление постоянному току при +20°C, Ом/км | 0.310 (для жилы класса 1 и 2) |
| Наружный диаметр кабеля, мм (ориентировочно) | 43 — 48 |
| Масса 1 км кабеля, кг (ориентировочно) | 3500 — 4000 |
Токовые нагрузки
Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки. Приведены значения для кабеля с алюминиевыми жилами сечением 95 мм² при температуре окружающей среды +25°C и температуре жилы +90°C.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее), в трубах (одиночная прокладка) | 205 — 220 |
| В воздухе (открыто, на лотках, в каналах) одиночная прокладка | 200 — 215 |
| В воздухе (в многослойных пучках, с учетом коэффициентов снижения) | Требует индивидуального расчета |
Важно: При прокладке нескольких кабелей вплотную, в трубах, в условиях повышенной температуры грунта или воздуха необходимо применять понижающие коэффициенты согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и ГОСТ 31996-2012.
Область применения кабеля АПвБШп 4х95
Кабель АПвБШп 4х95 предназначен для эксплуатации в сетях переменного напряжения до 1 кВ. Благодаря своей конструкции он применяется в условиях, где присутствуют риски механических повреждений и агрессивное воздействие окружающей среды.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня и полиэтиленовая оболочка надежно защищают от коррозии, давления грунта, повреждений при раскопках. Не требует дополнительной защиты трубами, за исключением участков с повышенной опасностью.
- Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, эстакадах: Устойчивость к влаге и химической агрессии позволяет использовать кабель в коллекторах с возможным наличием воды и паров.
- Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью: Цеха химических производств, насосные станции, очистные сооружения.
- Прокладка по мостам и промышленным объектам: Механическая прочность брони позволяет выдерживать вибрационные нагрузки.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и заземлению брони.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, отсутствие в траншее острых камней, мусора. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля, а под дорогами – не менее 1 м.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 10 диаметров для однопроволочных. Для кабеля АПвБШп 4х95 это примерно 650-750 мм.
- Заземление брони: Бронеленты в обязательном порядке должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и защиты от наведенных потенциалов. Для этого используют медные проводники и специальные заземляющие наконечники, крепящиеся к бронелопастям.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил применяют кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – кабельные наконечники с опрессовкой или болтовым соединением. Для алюминиевых жил сечением 95 мм² используются наконечники типа ТА или ТМЛ. Места соединений и ответвлений должны быть герметизированы.
- Учет температурных условий: Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля в барабане.
- 0.9 = 198 А. Также необходимо учитывать температуру грунта и его тепловое сопротивление.
Ограничения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория ПГб по ГОСТ 31565). Однако для прокладки в зданиях и детских учреждениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (не распространять горение при групповой прокладке, низкое дымо- и газовыделение), следует выбирать модификации с индексом «нг(А)-LS» или «нг(А)-FR/LS», которые имеют изоляцию и оболочку из специальных материалов.
Прокладка и монтаж кабеля АПвБШп 4х95
Монтаж кабеля должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП и проектной документацией.
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель АПвБШп 4х95 имеет ряд аналогов, выбор между которыми зависит от условий прокладки и бюджета.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область применения |
|---|---|---|
| АПвБШп | Алюминиевые жилы, броня, полиэтиленовая оболочка. Оптимален по цене для улицы и земли. | Наружные прокладки, траншеи, агрессивные среды. |
| АВБШв | Алюминиевые жилы, броня, оболочка из ПВХ пластиката. Менее стойкий к УФ и химии, но дешевле. Распространяет горение. | Земля, помещения без агрессивных сред. |
| ПвБШп | Медные жилы. Более высокая проводимость, гибкость, стоимость. Ток нагрузки для 4х95 мм² – до 280 А в земле. | Объекты с высокими требованиями к токовой нагрузке, взрывоопасные зоны (при исполнении). |
| АПвПу2г | Броня из проволок, полиэтиленовая оболочка. Повышенная гибкость и стойкость к растяжению. | Участки со сложным рельефом, вертикальные прокладки, сейсмически активные зоны. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем основное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ в кабеле АПвБШп?
Изоляция из сшитого полиэтилена обладает значительно более высокой допустимой температурой эксплуатации (+90°C против +70°C для ПВХ), лучшими диэлектрическими характеристиками, повышенной стойкостью к тепловому старению и стойкостью к коротким замыканиям. Это позволяет увеличить пропускную способность линии и срок службы кабеля.
2. Обязательно ли заземлять броню кабеля АПвБШп с двух сторон?
Да, согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71), металлические оболочки и броня кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это обеспечивает электробезопасность (защита от поражения током при повреждении основной изоляции) и снижает уровень электромагнитных помех. В некоторых случаях, для линий длиной более 1-2 км, может применяться одностороннее заземление для предотвращения циркулирующих токов, но это требует специального расчета и обоснования в проекте.
3. Можно ли прокладывать кабель АПвБШп 4х95 внутри жилых и общественных зданий?
Прокладка возможна, но с серьезными ограничениями. Стандартный АПвБШп не имеет индексов «нг-LS» или «нг-FR/LS», поэтому при групповой прокладке в лотках, каналах он будет распространять горение и выделять большое количество дыма и газа. Для внутренней прокладки в зданиях следует выбирать модификации, специально предназначенные для этих целей, например, АПвБШпнг(А)-LS.
4. Как рассчитать фактическую токовую нагрузку для кабеля АПвБШп 4х95 при прокладке 3-х кабелей вплотную в одной траншее?
Необходимо использовать понижающий коэффициент. Согласно ПУЭ (табл. 1.3.26), для 3-х кабелей, проложенных в одной траншее с расстоянием между ними 100 мм, коэффициент равен 0.9. Если допустимый ток для одиночной прокладки в земле составляет 220 А, то для каждого из трех кабелей он будет: 220 А
5. Что означает отсутствие нулевой жилы меньшего сечения в кабеле 4х95?
В кабеле АПвБШп 4х95 все четыре жилы имеют одинаковое сечение 95 мм². Это соответствует требованиям для четырехжильных кабелей на напряжение до 1 кВ, где нулевая жила (N) выполняется равного сечения с фазными, если она является также и проводником защитного заземления (PEN-проводник). Для систем заземления TN-C, TN-C-S. Если в системе используется отдельный проводник PE (защитное заземление), то его сечение может быть меньше, и тогда применяется кабель с жилами разного сечения, например, 3х95+1х50.
6. Какой срок службы у кабеля АПвБШп 4х95?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от внешних факторов: коррозионной агрессивности среды, механических нагрузок, перегрузок по току и т.д.
Заключение
Кабель АПвБШп 4х95 является надежным и технически совершенным решением для построения силовых линий напряжением до 1000 В в условиях, требующих механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, основанная на алюминиевых жилах, изоляции из сшитого полиэтилена, стальной броне и полиэтиленовой оболочке, обеспечивает долговечность, высокую пропускную способность и минимальные затраты на обслуживание. Правильный выбор, монтаж с учетом всех нормативных требований и эксплуатация в рамках заданных параметров гарантируют бесперебойную и безопасную работу энергетической системы на протяжении десятилетий.