Кабель АПвБШвнг(В) 4-х жильный на напряжение 0,66 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвБШвнг(В) представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент, защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести и пониженным дымо- и газовыделением. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с массовым пребыванием людей.

Расшифровка маркировки АПвБШвнг(В)

Маркировка кабеля выполняется согласно единой системе обозначений, регламентированной ГОСТ 31996-2012 и другими нормативными документами. Каждая буква и символ несут информацию о материале и конструкции.

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.

Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (в обозначении «Пв» – полиэтилен вулканизированный).

Б – тип бронепокрова: броня из двух стальных оцинкованных лент.

Шв – тип защитного шланга (внешней оболочки): шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.

нг(В) – индекс показателей пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В (наивысшая пожарная опасность по ГОСТ 31565-2012). Также подразумевает пониженное дымо- и газовыделение (индекс «нг-LS» входит в требования к категории В).

0,66 кВ – номинальное напряжение сети, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвБШвнг(В)

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483-2012. В четырехжильном кабеле все жилы имеют одинаковое сечение и являются основными. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглой формы) для сечений до 50 мм² включительно или многопроволочными (круглой формы) для сечений от 70 мм² и выше. Для 4-х жильных кабелей на 0,66 кВ жилы, как правило, имеют секторную форму для оптимального заполнения внутреннего пространства и уменьшения общего диаметра.

2. Изоляция жил

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это значительно повышает его температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а максимальная температура при коротком замыкании достигает +250°C (в течение 5 секунд). СПЭ обладает высокой стойкостью к трекингу, влаге и химическим веществам.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для обеспечения симметрии электрического поля и удобства маркировки одна из жил может иметь отличную от других расцветку изоляции (обычно синюю или голубую) в соответствии с ПУЭ для обозначения нулевой рабочей (N) жилы. В кабелях на 0,66 кВ жилы заземления (PE) отдельно, как правило, не предусмотрены, ее функцию может выполнять броня или четвертая жила, в зависимости от схемы сети (системы TN-C).

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя. Ее функция – дополнительная герметизация и фиксация сердечника перед наложением брони.

5. Бронепокров

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основные функции:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
• Защита от грызунов.
• Электромагнитный экран.
• Функция заземления (при условии правильного монтажа и подключения).

Оцинковка лент обеспечивает защиту от коррозии.

6. Внешняя оболочка

Защитный шланг (оболочка) изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-нг). Этот материал обеспечивает:

• Защиту брони от коррозии.
• Дополнительную механическую и химическую защиту.
• Выполнение требований пожарной безопасности: нераспространение горения при групповой прокладке, низкое дымо- и газовыделение.

Оболочка имеет характерный цвет, обычно черный, с нанесенной маркировкой с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и завода-производителя.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Параметры приведены для кабеля при температуре жилы +90°C.

Номинальное сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки, А (для прокладки в земле*)	Индуктивное сопротивление, Ом/км
4×4	7.98	38	0.099
4×6	5.32	49	0.093
4×10	3.19	66	0.087
4×16	2.00	87	0.082
4×25	1.28	115	0.078
4×35	0.926	140	0.076
4×50	0.641	170	0.074
4×70	0.443	210	0.072
4×95	0.320	255	0.071
4×120	0.253	295	0.070

*Значения токов приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Для прокладки в воздухе значения токов будут иными и должны уточняться по ПУЭ гл.1.3.

Эксплуатационные параметры

• Номинальное напряжение: 660/1000 В (между фазой и землей/между фазами).
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C.
• Максимальная температура жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 с).
• Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +130°C (продолжительность не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 7.5 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 наружных диаметров для многожильных кабелей.
• Срок службы: не менее 30 лет.
• Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 6 месяцев с даты изготовления.

Пожарная безопасность

Кабель соответствует требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012 для категории В. Это означает:

• Не распространяет горение при групповой прокладке (испытание на вертикальном пучке).
• Обладает пониженным дымо- и газовыделением (индекс «LS»).
• Кислотность газовыделений: pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм.

Данные характеристики позволяют применять кабель АПвБШвнг(В) в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на социально значимых объектах, в метрополитенах, а также при групповой прокладке в кабельных сооружениях.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБШвнг(В) 4х0.66 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 0,4/0,66 кВ промышленных предприятий.
• Питание мощного электрооборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах, в том числе многоярусных и пучковых.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и значительных механических нагрузок, кроме тех, на которые рассчитана броня. Не рекомендуется для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью без дополнительных защитных мероприятий.
• Прокладка в туннелях, коллекторах, шахтах, эстакадах.
• Объекты инфраструктуры (вокзалы, аэропорты, торговые центры, больницы).

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах ПНД/ПВХ, заполненных кабельной массой, а также для мобильных установок и прокладки по воздуху (воздушные линии).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравним кабель АПвБШвнг(В) с распространенными аналогами: АВБбШв и АПвБбШв.

Параметр / Марка кабеля	АПвБШвнг(В)	АВБбШв	АПвБбШв
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	ПВХ пластикат	Сшитый полиэтилен (СПЭ)
Допустимая температура жилы, °C	+90	+70	+90
Температура при КЗ, °C	+250	+160	+250
Пожарная безопасность	нг(В) — не распр. горение, пониж. дымогаз.	Без индексов «нг» — может распространять горение	Обычно без «нг», но может изгот. с «нг»
Стойкость к влаге	Высокая	Низкая (гигроскопичность ПВХ)	Высокая
Стойкость к УФ (при наруж. прокладке)	Ограниченная (требуется защита)	Низкая	Ограниченная (требуется защита)
Стоимость	Высокая	Низкая	Средне-высокая
Основное преимущество	Высокие токовые нагрузки, пожаробезопасность, долговечность	Низкая цена	Высокие токовые нагрузки, но без гарантии нераспр. горения

Преимущества АПвБШвнг(В):

• Повышенная допустимая нагрузка по току (на 20-30% выше, чем у ПВХ-аналогов того же сечения).
• Высокая термостойкость и стойкость к перегрузкам и коротким замыканиям.
• Соответствие современным жестким требованиям пожарной безопасности.
• Высокая стойкость изоляции к влаге и химическим воздействиям.
• Длительный срок службы (от 30 лет).

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией.
• Требует соблюдения правил монтажа (радиус изгиба, отсутствие острых кромок).
• Алюминиевая жила требует применения специальных клемм и смазок для предотвращения окисления в местах контакта.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (10 диаметров кабеля). Нарушение ведет к необратимой деформации изоляции и брони, снижению срока службы.
• Прокладка в земле: При прокладке в траншее необходимо использовать песчаную подушку и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон.
• Прокладка в лотках: Допускается многослойная укладка, но необходимо учитывать снижающие коэффициенты к допустимому току. Крепление должно исключать повреждение оболочки.
• Раскрой и разделка: Для вскрытия брони и оболочки рекомендуется использовать специальный инструмент. При разделке конца кабеля необходимо обеспечить герметизацию среза изоляции жил термоусаживаемыми трубками или влагостойкой лентой для предотвращения попадания влаги в СПЭ.
• Соединение и оконцевание: Для соединения алюминиевых жил должны применяться гильзы, сжимы или клеммы, предназначенные для алюминия. Рекомендуется использовать кварцевазелиновую смазку для удаления оксидной пленки и предотвращения ее повторного образования.
• Учет температурного режима: Монтаж кабеля без предварительного подогрева допускается проводить при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформатором.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвБШвнг от АВБбШв?

Ключевых отличия два: материал изоляции и пожарная безопасность. У АПвБШвнг изоляция из сшитого полиэтилена, что дает более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C) и, как следствие, большую пропускную способность по току. Индекс «нг(В)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке, в то время как стандартный АВБбШв таким свойством не обладает.

Можно ли использовать 4-жильный кабель АПвБШвнг(В) в системе TN-S, где нужен отдельный проводник PE?

В стандартном исполнении четырехжильный кабель на 0,66 кВ предназначен для систем, где нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники совмещены (система TN-C). Для системы TN-S, где нужен отдельный проводник PE, следует применять пятижильные кабели (например, АПвБШвнг(В) 5х…). Использование брони в качестве PE-проводника возможно, но требует строгого соблюдения правил ПУЭ (гл. 1.7) и надежного соединения брони с шиной заземления с двух сторон. Это решение должно быть обосновано проектом.

Допускается ли прокладка кабеля АПвБШвнг(В) открыто по фасаду здания?

Прямая прокладка по фасаду не рекомендуется, так как поливинилхлоридная оболочка «нг» не обладает достаточной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Под воздействием солнечных лучей оболочка будет терять эластичность и растрескиваться. Для прокладки по фасадам необходимо использовать кабели с УФ-стабилизированной оболочкой (обычно из полиэтилена, например, марки АПвБШп) или защищать кабель в гофротрубе, коробе.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБШвнг(В)?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:

1. По длительно допустимому току нагрузки: Расчетный ток в линии должен быть меньше или равен табличному значению допустимого тока для выбранного сечения и способа прокладки (в земле, в воздухе).
2. По потере напряжения: Потеря напряжения в конце линии не должна превышать значений, установленных нормами (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По току короткого замыкания: Сечение должно быть проверено на термическую стойкость при КЗ.

Для предварительного выбора можно ориентироваться на таблицы допустимых токов, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

Нужно ли заземлять броню кабеля, и если да, то как?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон линии в соответствии с ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Это необходимо для электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое изоляции) и для нормальной работы защит. Заземление осуществляется путем соединения бронелент и металлических крепежных элементов концевых муфт с контуром заземления с помощью медного гибкого проводника (сечением не менее 6 мм² для алюминиевых кабелей) и специальных заземляющих зажимов (плашек).

Что означает буква «В» в скобках в маркировке «нг(В)»?

Буква «В» обозначает категорию пожарной опасности по ГОСТ 31565-2012. Всего существует четыре категории: А, B, C, D. Категория В – наиболее жесткая по условиям испытаний на нераспространение горения при групповой прокладке. Кабель, испытанный по категории В, гарантированно не распространяет горение в вертикальном пучке при воздействии пламени мощностью 1,4 кВт. Это позволяет применять его на самых ответственных объектах.

Можно ли соединять кабель АПвБШвнг(В) с помощью обычных соединительных муфт для ПВХ-кабелей?

Нет, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо использовать специальные соединительные и концевые муфты, предназначенные для работы с СПЭ. Конструкция таких муфт учитывает особенности материала (необходимость герметизации, наличие полупроводящих слоев в кабелях на более высокое напряжение, которое в данном случае не актуально, но технология монтажа специфична). Применение муфт для ПВХ-кабелей недопустимо и приведет к ненадежному контакту и попаданию влаги.