Кабель АПвБШвнг(А) 4х240
Кабель АПвБШвнг(А) 4х240: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБШвнг(А) 4х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его конструкции и свойств.
Детальная расшифровка маркировки АПвБШвнг(А) 4х240
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВХ).
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из ПВХ пластиката.
- нг(А) – исполнение пониженной горючести с категорией по нераспространению горения «А». Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что обеспечивает высший уровень пожарной безопасности.
- 4х240 – четыре основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая. Четвертая жила может использоваться как нулевая или защитная (PEN) в зависимости от системы заземления.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная отжиг) по ГОСТ 22483. Жила секторной или сегментной формы для компактности, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими свойствами, стойкостью к трекингу и влаге.
- Поясная изоляция: Как правило, выполняется из экструдированного или наложенного в виде ленты того же материала или аналогичного. Служит для скрепления изолированных жил в единый сердечник.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные спирально с перекрытием. Назначение – защита от механических повреждений (ударов, сдавливания), от грызунов, а также от растягивающих нагрузок.
- Защитный шланг (наружная оболочка): Из ПВХ пластиката пониженной горючести. Материал «нг(А)» обеспечивает самозатухание и нераспространение горения при групповой прокладке. Оболочка защищает броню от коррозии и внешних атмосферных воздействий.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических повреждений при засыпке грунтом и от давления корней растений. Обязательна укладка на подушку из песка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажных распределительных щитах: Исполнение «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени, что критически важно для объектов с массовым скоплением людей и на промышленных предприятиях.
- Прокладка по воздуху (по конструкциям, эстакадам): Кабель устойчив к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам, перепадам температур).
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и коррозионно-активными средами (при условии отсутствия растягивающих нагрузок): Защитный шланг из ПВХ обеспечивает стойкость к агрессивным парам и жидкостям.
- Радиус изгиба: При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба, равный 15 наружным диаметрам кабеля. Для сечения 4х240 это примерно 1 метр. Нарушение ведет к деформации и повреждению изоляции и оболочки.
- Раскрой конца и заземление брони: При разделке кабеля для подключения к шинам или аппаратам, стальная броня должна быть заземлена с двух сторон линии для безопасности. Для этого на броню устанавливают бандаж и подсоединяют заземляющий проводник.
- Учет теплового расширения: При прокладке в воздухе по трассам большой длины необходимо предусмотреть компенсаторы (змейку) для нивелирования линейных расширений кабеля при нагреве под нагрузкой.
- Маркировка: На оболочку кабеля нанесена непрерывная маркировка с указанием марки, сечения, номинального напряжения, года изготовления и производителя. Это облегчает идентификацию при приемке и монтаже.
- Маркировка: Должна быть четкой, непрерывной, содержать все необходимые данные.
- Оболочка: Поверхность гладкая, без впадин, вздутий, трещин. Толщина оболочки равномерная.
- Геометрия: Кабель имеет круглую форму без выраженных вмятин от брони.
- Сертификаты: Наличие сертификата соответствия и пожарного сертификата с указанием категории «нг(А)» обязательно. Следует проверять протоколы испытаний, особенно на нераспространение горения и электрические параметры.
- Концы кабеля: Должны быть герметично заделаны термоусаживаемыми или пластиковыми колпачками для защиты от влаги.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБШвнг(А) 4х240 многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию:
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми редакциями) и соответствуют ГОСТ 31996-2012.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Строительная длина | Не менее 150 метров (могут быть поставки кратно строительной длине) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 6 месяцев с даты изготовления |
Таблица электрических параметров (расчетных) для кабеля АПвБШвнг(А) 4х240
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Сопротивление постоянному току жилы при 20°C, Ом/км, не более | 0,125 | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А | ~352 | При прокладке в земле (траншее), температуре земли +25°C, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт. Ток указан ориентировочно, точный расчет ведется по ПУЭ гл.1.3. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А | ~300 | При прокладке в воздухе, температуре воздуха +25°C. |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,08 | Зависит от взаимного расположения жил |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0,3 | |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~10500 — 11500 | Зависит от производителя и толщины изоляции/оболочки |
| Наружный диаметр кабеля, мм | ~65 — 70 | Минимальный радиус изгиба | 15 x D (наружного диаметра) | Для многожильных кабелей с броней |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБШвнг(А) 4х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи, распределительных сетей, питания мощного промышленного оборудования (трансформаторных подстанций, насосных станций, вентиляционных установок). Благодаря броне и оболочке «нг(А)» он является универсальным решением для большинства условий прокладки:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах (за исключением случаев пересечения дорог или иных препятствий), а также для подвижного подключения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем АВБбШв 4х240: Ключевое отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция из ПВХ пластиката, что ограничивает допустимую температуру эксплуатации до +70°C. Кабель АПвБШвнг(А) имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (+90°C), что позволяет пропускать на ~20-30% больший ток при одинаковом сечении, обладает большей стойкостью к перегрузкам и коротким замыканиям. Срок службы кабеля с изоляцией из СПЭ также выше.
Сравнение с кабелем АСБл 4х240: АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку вместо ПВХ шланга. Кабель АПвБШвнг(А) не требует специальной концевой разделки для герметизации, менее трудоемок в монтаже, имеет меньший радиус изгиба и не содержит маслопропитанных элементов, что экологичнее.
Сравнение с кабелем ПвБШвнг(А) 4х240: Аналог с медными жилами. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, больший допустимый ток нагрузки (около 450А в земле) и лучшую коррозионную стойкость жил. Однако, кабель АПвБШвнг(А) значительно дешевле (примерно в 2-3 раза по материалам) и легче, что является решающим фактором при проектировании протяженных линий без экстремальных требований к токовой нагрузке.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвБШвнг(А) и АПвБШв?
Разница в индексе «нг(А)». Кабель АПвБШв не имеет исполнения пониженной горючести. Его оболочка из обычного ПВХ пластиката будет поддерживать горение при групповой прокладке. Кабель АПвБШвнг(А) с оболочкой из специального ПВХ пластиката пониженной горючести, при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория «А»), не распространяет горение. Это обязательное требование для прокладки в зданиях и сооружениях, на энергоемких предприятиях.
Можно ли использовать жилу сечением 240 мм² в качестве PEN-проводника?
Да, можно. В кабеле АПвБШвнг(А) 4х240 все четыре жилы имеют одинаковое сечение. В трехфазных системах с глухозаземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S) одна из жил может выполнять функции совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника (PEN). При переходе на систему TN-S потребуется отдельный защитный PE-проводник, который, как правило, имеет меньшее сечение, но в данной конструкции он будет равен фазному.
Какой метод прокладки является оптимальным для данного кабеля с точки зрения пропускной способности?
Наибольший допустимый длительный ток достигается при прокладке в земле (траншее) с нормальным удельным тепловым сопротивлением грунта (1,2 К·м/Вт) и при условии единственного кабеля в траншее. Прокладка в воздухе, особенно на солнце или в пучке с другими кабелями, приводит к ухудшению теплоотвода и требует снижения нагрузки или применения поправочных коэффициентов согласно ПУЭ, глава 1.3.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля в земле, несмотря на наличие брони?
Да, требуется. Броня защищает от случайных механических воздействий, но не от преднамеренных или чрезмерных. Согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в земле кабель должен быть уложен на подготовленную песчаную подушку, а сверху защищен кирпичом, асбоцементными плитами или специальной сигнальной лентой на глубине 0.25 м от поверхности земли. Это защищает его от повреждения лопатой при последующих земляных работах.
Каковы главные преимущества алюминия перед медью в данном кабеле?
Основные преимущества – экономические и весовые. Алюминий значительно дешевле меди, что снижает капитальные затраты на проект. Кабель с алюминиевыми жилами легче, что упрощает транспортировку, разгрузку и монтаж, особенно для сечений 240 мм² и выше. При правильном проектировании и монтаже (использование качественных алюминиевых кабельных наконечников с ингибитором окисления, правильное усилие затяжки) проблемы с окислением и переходным сопротивлением в соединениях сводятся к минимуму.