Кабель АПвБШв 3-х жильный 1 кВ: полный технический обзор
Кабель АПвБШв 3-х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Основная сфера применения – распределение электроэнергии в стационарных установках, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, а также в помещениях с повышенной влажностью, при условии отсутствия растягивающих усилий.
Расшифровка маркировки АПвБШв
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной марке используется сшитый полиэтилен (СПЭ).
- в – материал оболочки (шланга): поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- Б – тип бронепокрова: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шв – тип защитного покрова (защитного шланга): выпрессованный шланг из ПВХ поверх брони.
- 3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 мм² и выше жилы, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жилы могут быть однопроволочными (сечения 16-50 мм²) или многопроволочными (сечения 70 мм² и выше) по ГОСТ 22483 классов 1 или 2.
- 2. Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации полиэтилена, в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это придает изоляции высокие температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C. Толщина изоляции нормируется ГОСТом в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.
- 3. Скрутка. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Заполнение выполняется из ПВХ-пластиката пониженной горючести или невулканизированной резиновой смеси, что обеспечивает круглую форму готового сердечника.
- 4. Поясная изоляция. Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из ПЭТ-ленты или экструдированного слоя. Она служит дополнительным барьером и основой для последующих слоев.
- 5. Броневой покров. Броня типа «Б» состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент регламентирована ГОСТ 31996-2012. Основная функция – защита от механических повреждений (ударов, сдавливания, грызунов) при прокладке в земле.
- 6. Защитный шланг (покров Шв). Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из ПВХ-пластиката. Он предохраняет стальные ленты от коррозии, обеспечивает дополнительную изоляцию и защиту от влаги, а также служит внешней оболочкой кабеля.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 0.6/1 (1.2) кВ.
- Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C в нормальном режиме.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 сек).
- Допустимая температура нагрева жил при перегрузке: +130°C, не более 8 часов в сутки и не более 1000 часов за срок службы.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 10 диаметров для однопроволочных.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3.5 кВ в течение 5 минут для кабелей на U0/U = 0.6/1 кВ.
- Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля.
- При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также сигнальную ленту.
- Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обоих концов. Для этого поверх брони или под оболочку может быть встроен медный заземляющий проводник.
- При вертикальной или наклонной прокладке необходимо надежно фиксировать кабель, чтобы избежать сползания.
- Концевые заделки должны выполняться с использованием специализированных кабельной арматуры (муфт), рассчитанных на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- АПвБШв vs. АВБШв: Основное отличие – материал изоляции. У АВБШв изоляция жил из ПВХ (винила), что ограничивает допустимую температуру жилы до +70°C. АПвБШв с изоляцией из СПЭ (+90°C) имеет на 20-30% более высокую токовую нагрузку при том же сечении, большую стойкость к тепловому старению и лучше диэлектрические характеристики.
- АПвБШв vs. АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по разности уровней) и морально устарел. АПвБШв легче, не имеет ограничений по трассе, более удобен в монтаже и экологически безопасен.
- АПвБШв vs. ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет медные токопроводящие жилы. При одинаковом сечении медный кабель имеет более высокую токовую нагрузку и меньшие потери напряжения, но существенно дороже. Выбор между алюминием и медом является технико-экономическим расчетом.
Таким образом, полное название описывает кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных лент и в ПВХ шланге защитном.
Конструкция кабеля АПвБШв 3х1кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии:
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АПвБШв 3х1кВ соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
Основные электрические и температурные параметры
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБШв 3х1кВ при прокладке в земле (траншее)
Условия: температура земли +25°С, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, расстояние между кабелями в траншее 100 мм.
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 3×16 | 90 |
| 3×25 | 120 |
| 3×35 | 145 |
| 3×50 | 175 |
| 3×70 | 215 |
| 3×95 | 260 |
| 3×120 | 300 |
| 3×150 | 340 |
| 3×185 | 385 |
| 3×240 | 450 |
Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля АПвБШв 3х1кВ при прокладке в воздухе
Условия: температура воздуха +25°С, расстояние между кабелями равно диаметру кабеля.
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 3×16 | 75 |
| 3×25 | 100 |
| 3×35 | 120 |
| 3×50 | 145 |
| 3×70 | 180 |
| 3×95 | 220 |
| 3×120 | 255 |
| 3×150 | 295 |
| 3×185 | 335 |
| 3×240 | 395 |
Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. При проектировании необходимо учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей в пучке и другие факторы согласно ПУЭ 7-го издания.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвБШв предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и защитному шлангу он обладает повышенной стойкостью к механическим воздействиям и может прокладываться в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, за исключением мест с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами и т.д.). Также кабель применяется для прокладки в кабельных сооружениях (каналах, туннелях, эстакадах), в производственных помещениях с высокой влажностью, на территориях промышленных предприятий.
Важные особенности монтажа:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвБШв является одним из ряда бронированных кабелей на 1 кВ. Ключевые отличия от других марок:
Критерии выбора: При выборе сечения кабеля АПвБШв 3х1кВ необходимо руководствоваться расчетным током нагрузки с учетом условий прокладки, допустимой потерей напряжения, термической стойкостью к токам короткого замыкания и экономической плотностью тока (согласно ПУЭ и проектной документации).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед ПВХ?
Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) обладает более высокой термостойкостью: длительно допустимая температура +90°C против +70°C у ПВХ. Это позволяет пропускать больший ток при одинаковом сечении жилы. СПЭ имеет лучшие диэлектрические характеристики (меньшие диэлектрические потери), большую стойкость к тепловому старению и воздействию влаги. Кабель с СПЭ менее гибкий при отрицательных температурах, но в целом считается более современным и надежным решением для силовых сетей.
Обязательно ли заземлять броню кабеля АПвБШв?
Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Это делается для обеспечения электробезопасности: при повреждении основной изоляции и попадании напряжения на броню, защитная аппаратура (автоматический выключатель, УЗО) должна отключить аварийный участок. Заземление также выравнивает потенциалы и снижает электромагнитные помехи.
Можно ли прокладывать кабель АПвБШв открыто по фасаду здания?
Да, можно, так как внешний защитный шланг из ПВХ обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо учитывать механические нагрузки (натяжение, ветровые) и обеспечить надежное крепление кабеля с помощью стяжек или хомутов, не повреждающих оболочку. Для фасадной прокладки также существуют специализированные кабели, например, АПвБпШв с негорючим исполнением оболочки.
Есть ли у кабеля АПвБШв аналог с нулевой жилой и жилой заземления?
Да, существует пятижильная модификация этого кабеля – АПвБШв 5х…, где 4-я жила является нулевой (N), а 5-я – заземляющей (PE). Также распространены четырехжильные исполнения (АПвБШв 4х…), где совмещена нулевая и заземляющая жила (PEN). Выбор зависит от схемы питания (TN-C, TN-S, TN-C-S) и указывается в проекте.
Какой срок службы у кабеля АПвБШв и от чего он зависит?
Гарантированный срок службы кабеля АПвБШв, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и напрямую зависит от условий работы: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия длительных перегрузок, стабильности напряжения, корректности монтажа (соблюдение радиусов изгиба, отсутствие повреждений при укладке), а также от агрессивности окружающей среды (почвы, воздуха).
Заключение
Кабель АПвБШв 3-х жильный 1 кВ представляет собой современное, надежное и экономически эффективное решение для построения силовых сетей распределения электроэнергии до 1000 В. Сочетание алюминиевых жил, изоляции из сшитого полиэтилена и надежной бронезащиты делает его универсальным для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации, включая обязательное заземление брони, обеспечивают длительный и безотказный срок службы данного кабельного изделия в составе энергообъектов.