Кабель АПвБШв 4х240

Кабель АПвБШв 4х240: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвБШв 4х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в броне из стальных оцинкованных лент, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Цифровая маркировка «4х240» указывает на наличие четырех токопроводящих жил сечением 240 мм² каждая. Этот кабель является современной и надежной альтернативой устаревшим бумажно-масляным кабелям и широко применяется в энергосистемах.

Расшифровка маркировки АПвБШв

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (покров) из ПВХ пластиката, наложенный экструзионным методом поверх брони.
• 4х240 – четыре основные токопроводящие жилы номинальным сечением 240 мм².

Конструкция кабеля АПвБШв 4х240

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, долговечность и безопасность эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля), состоит из нескольких скрученных проволок. Класс жилы – 1 или 2 по гибкости. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медными аналогами.

2. Изоляция жил

Каждая жила имеет индивидуальную изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C. XLPE обладает высокой стойкостью к тепловому старению, влаге, химическим воздействиям и обладает отличными диэлектрическими свойствами.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнения применяются жгуты из невулканизированной резиновой смеси, ПВХ пластиката или экструдированного полимера. Заполнение обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную защиту от проникновения влаги.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка) из электроизоляционной пленки или крепированной бумаги. Этот слой служит для дополнительной фиксации сердечника и защиты изоляции жил от повреждения при наложении брони.

5. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основные функции брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны).
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.
• Защита от точечных воздействий при прокладке в грунте.

Оцинковка лент предотвращает коррозию стали.

6. Защитный шланг (покров Шв)

Поверх брони методом экструзии накладывается защитный шланг из ПВХ пластиката. Он выполняет следующие задачи:

• Защита стальной брони от коррозии в агрессивных грунтах.
• Дополнительная электрическая изоляция.
• Защита от проникновения влаги.
• Повышение стойкости к атмосферным воздействиям при прокладке по воздуху.

Цвет наружной оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля АПвБШв 4х240

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	0.66/1
Количество и сечение основных жил, мм²	4 x 240
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C	+90
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек), °C	+250
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина, не менее	150-200 м (может варьироваться у производителей)
Масса 1 км кабеля, приблизительно	~11000 кг
Наружный диаметр кабеля, приблизительно	~65-70 мм

Таблица 2. Электрические параметры (ориентировочные, по ГОСТ 18410-73 и ТУ)

Наименование параметра	Значение
Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.125
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.)	3.5
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) при прокладке в земле (+25°C в траншее, теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт), А	~350-380
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) при прокладке в воздухе (+25°C), А	~390-420
Активное сопротивление при +90°C, Ом/км	~0.155
Индуктивное сопротивление, Ом/км (зависит от взаимного расположения жил)	~0.08-0.1

Примечание: Точные значения токовых нагрузок и сопротивлений зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, температура грунта/воздуха) и должны рассчитываться по методикам ПУЭ и ГОСТ Р 50571.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБШв 4х240 предназначен для эксплуатации в сетях электроснабжения на номинальное напряжение до 1000 В. Благодаря броне и защитному шлангу, он обладает универсальностью в способах прокладки.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель устойчив к механическим нагрузкам от давления грунта, воздействию грунтовых вод (при условии целостности оболочек) и коррозии. Прокладка должна осуществляться на глубине не менее 0.7 м, с песчаной подушкой и защитной плитой или сигнальной лентой поверх кабеля.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня обеспечивает защиту от возможных падений предметов, вибрации.
• Прокладка в помещениях и тоннелях, включая помещения с повышенной влажностью (кроме взрывоопасных зон): ПВХ шланг и оболочка не поддерживают горение (при группе горючести не ниже Г2-Г3).
• Прокладка по воздуху на открытом пространстве (по стенам зданий, на тросах): Устойчивость к ультрафиолету и атмосферным осадкам обеспечивается наружным ПВХ шлангом.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах ПНД или других замкнутых пространствах, где возможно длительное скопление воды, так как это может привести к ускоренному старению материалов. Также не рекомендуется его использование в агрессивных средах, где присутствуют пары кислот, щелочей, масла, бензина в высокой концентрации.

Преимущества и недостатки кабеля АПвБШв 4х240

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при высоких температурах, что увеличивает допустимые токовые нагрузки на 20-30% по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
• Надежность и долговечность: Срок службы при соблюдении условий эксплуатации составляет не менее 30 лет. XLPE устойчив к тепловому старению и влаге.
• Механическая прочность: Стальная броня надежно защищает от большинства внешних механических воздействий.
• Устойчивость к коротким замыканиям: Высокая стойкость изоляции к термическим воздействиям при КЗ.
• Относительная легкость монтажа: По сравнению со свинцовыми бронированными кабелями, АПвБШв значительно легче и гибче, что упрощает транспортировку и укладку.
• Экономическая эффективность: Использование алюминия делает кабель более выгодным по стоимости на единицу длины по сравнению с медными аналогами (АПвБШв).

Недостатки:

• Чувствительность к деформациям при низких температурах: При температуре ниже -15°C монтаж без подогрева запрещен, так как материалы оболочек теряют эластичность и могут треснуть.
• Большой вес и радиус изгиба: Кабель тяжелый и жесткий, требует применения спецтехники для транспортировки бухт и соблюдения минимального радиуса изгиба (порядка 1 метра).
• Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Неправильный монтаж муфт или заделка в оборудование может привести к попаданию влаги в изоляцию и последующему пробою.
• Ограничение по использованию в вертикальных трассах: При значительной вертикальной прокладке возможно стекание алюминия из-за ползучести, что требует специальных мер крепления.

Отличия от других марок кабелей

• От АВБбШв: Основное отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция жил из ПВХ пластиката, что снижает длительно допустимую температуру жилы до +70°C и, соответственно, пропускную способность. АПвБШв с изоляцией из XLPE более современен и надежен.
• От АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, требует особых условий прокладки из-за риска стекания пропитки на уклонах, более чувствителен к влаге. АПвБШв лишен этих недостатков.
• От АПвБбШв: Буква «Б» в маркировке АПвБбШв указывает на броню из стальных лент с битумной пропиткой и без защитного ПВШ шланга поверх брони. У АПвБШв шланг «Шв» поверх брони обеспечивает лучшую антикоррозионную защиту.
• От медного аналога ПвБШв: Медный кабель ПвБШв имеет более высокую проводимость, меньший диаметр жил при том же сечении, большую стойкость к коррозии и механическую прочность жил. Однако его стоимость существенно выше. Выбор в пользу алюминия оправдан при ограниченном бюджете и достаточном сечении для требуемого тока.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли использовать кабель АПвБШв 4х240 для прокладки в воде (по дну водоема)?

Нет, напрямую в воду прокладывать данный кабель не рекомендуется. Хотя он имеет броню и влагозащитные оболочки, он не предназначен для длительного погружения в воду под давлением. Для прокладки в водной среде требуются специальные кабели с гидростатической защитой (например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой). АПвБШв может быть проложен в грунте с высоким уровнем грунтовых вод, но не в открытом водоеме.

2. Какой максимальный ток можно пропускать по этому кабелю при прокладке в одной траншее с еще одним таким же кабелем?

Допустимый длительный ток нагрузки снижается при совместной прокладке нескольких кабелей в одной траншее из-за взаимного нагрева. Точный расчет требует знания расстояния между кабелями, глубины прокладки, типа грунта. Ориентировочно, для двух кабелей в одной траншее на расстоянии 100 мм между ними, допустимый ток на каждый кабель может быть снижен на 10-15% по сравнению с одиночной прокладкой. Для точного определения необходимо пользоваться таблицами ПУЭ (Глава 1.3) или проводить тепловой расчет.

3. Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБШв 4х240?

Да, броня кабеля в обязательном порядке подлежит заземлению с двух сторон (с обоих концов линии) в соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Это делается для обеспечения электробезопасности – снятия потенциала, который может возникнуть на броне при повреждении основной изоляции, а также для обеспечения нормальной работы устройств защиты от короткого замыкания. Заземление выполняется с помощью специальных концевых заделок (муфт) или наконечников.

4. Что означает отсутствие нулевой жилы в маркировке? Всегда ли четвертая жила является нулевой (N)?

В кабеле АПвБШв 4х240 все четыре жилы являются основными токопроводящими жилами одинакового сечения (240 мм²). В трехфазных сетях 0.4/0.66/1 кВ они используются как три фазные жилы (L1, L2, L3) и одна нулевая (N). Однако, в зависимости от схемы электроснабжения, четвертая жила может быть использована и как защитный нулевой проводник (PEN), если это допускается ПУЭ для данной сети. В этом случае требуется особое внимание к надежности ее соединений. Для разделения N и PE требуется пятижильный кабель.

5. Как правильно выбрать муфты для соединения и оконцевания кабеля АПвБШв 4х240?

Для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо использовать только специализированные муфты, предназначенные для работы с XLPE. Применяются:

• Соединительные муфты: Для стыковки двух отрезков кабеля. Должны соответствовать сечению, напряжению, иметь бронезажимы для соединения и заземления брони с двух сторон.
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Для заделки кабеля на вводе в РУ, трансформатор, распределительный щит. Они обеспечивают герметизацию, снятие электрического поля и вывод жил под болтовое соединение.

Крайне важно, чтобы монтаж муфт проводил квалифицированный персонал с использованием специального инструмента и строгого соблюдения технологии производителя.

6. Каков реальный срок службы этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителями срок службы кабеля АПвБШв составляет 30 лет и более. Реальный срок эксплуатации напрямую зависит от:

• Соблюдения допустимых токовых нагрузок и отсутствия систематических перегрузок.
• Качества монтажа (соблюдение радиуса изгиба, отсутствие механических повреждений при укладке, правильный монтаж муфт).
• Агрессивности среды прокладки (химически активные грунты, блуждающие токи).
• Качества изготовления кабеля (соответствие ГОСТ/ТУ).

Регулярный мониторинг состояния изоляции (например, измерение сопротивления изоляции мегомметром) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

7. В чем разница между сечением 240 мм² и диаметром жилы?

Сечение 240 мм² – это площадь поперечного разреза токопроводящей жилы, измеряемая в квадратных миллиметрах. Это ключевой параметр, определяющий электрическое сопротивление и пропускную способность по току. Диаметр жилы – это линейный размер. Для круглой однопроволочной жилы диаметр можно рассчитать по формуле площади круга (d=2*sqrt(S/π)), что даст примерно 17.5 мм. Однако, для многопроволочных и секторных жил, используемых в кабелях большого сечения, понятие «диаметр жилы» некорректно, используется «номинальное сечение». Наружный диаметр кабеля – это общий диаметр всего изделия, включая все оболочки.