Кабель АПвБВ 3х120

Кабель АПвБВ 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвБВ 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным покровом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвБВ 3х120 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Б – броня из стальных лент; В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката; 3х120 – три жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвБВ 3х120

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Жила секторной или сегментной формы (для кабелей на 1 кВ, как правило, секторная), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Сечение 120 мм² соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 секунд) кабель может выдерживать температуру до +250°C при коротком замыкании. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерный, беспористый слой.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПВХ или полиэтиленовой пленки, которая служит барьером и смягчающим слоем между жилами и броней.
• Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), а также от грызунов. Оцинковка лент обеспечивает коррозионную стойкость.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Наносится поверх брони экструзией. Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет кабель от воздействия агрессивных сред (влаги, щелочей, кислот). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвБВ 3х120 должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 16.К71-335-2004 (или более новых редакций), а также ряду ГОСТов. Ниже приведены ключевые параметры.

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение: 1000 В (1 кВ) переменного тока частотой 50 Гц.
• Испытательное напряжение переменного тока: 3.5 кВ в течение 10 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C.
• Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки: -15°C (без предварительного подогрева).
• Сопротивление изоляции: Не менее 10 МОм·км при температуре +20°C.

Механические и эксплуатационные характеристики

• Радиус изгиба: Не менее 7.5 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет с момента ввода кабеля в эксплуатацию.

Таблица 1. Расчетные электрические параметры кабеля АПвБВ 3х120

Параметры приведены для условий прокладки: температура земли +25°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.

Параметр	Значение	Примечание
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл)	~ 270 А	При прокладке в земле (в траншее)
Допустимый длительный ток нагрузки	~ 235 А	При прокладке в воздухе
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.253 Ом/км	ГОСТ 22483
Активное сопротивление жилы при +90°C	~ 0.315 Ом/км	С учетом температурного коэффициента
Индуктивное сопротивление (Хо)	~ 0.08 Ом/км	Зависит от взаимного расположения жил

Таблица 2. Геометрические и массовые характеристики

Параметр	Значение (ориентировочное)	Стандарт/Примечание
Наружный диаметр кабеля	35 — 40 мм	Зависит от производителя
Масса 1 км кабеля	3800 — 4200 кг
Строительная длина	Не менее 250 м	По согласованию может быть меньше

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБВ 3х120 применяется для создания кабельных линий в сетях 0.4/1 кВ. Благодаря броне и влагостойкой оболочке, он предназначен для прокладки в различных условиях, в том числе в агрессивных средах.

• Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ прокладки для данного кабеля. Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта и воздействия грызунов. При прокладке в траншее необходимо использовать подсыпку и защиту (сигнальную ленту, кирпич).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Допускается прокладка в воздухе внутри помещений и снаружи, но с учетом того, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» отсутствует в маркировке).
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионно-активными средами. ПВХ-оболочка обеспечивает стойкость к воздействию влаги, паров, масел, щелочей.
• Не рекомендуется для прокладки по ненадежным, проседающим грунтам, в блоках, а также в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот без дополнительного крепления, так как броня из стальных лент не предназначена для компенсации значительных растягивающих усилий.

Преимущества и недостатки кабеля АПвБВ 3х120

Преимущества:

• Высокая пропускная способность. Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при повышенной температуре (+90°C), что увеличивает допустимый длительный ток по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией того же сечения.
• Механическая прочность. Броня из стальных лент обеспечивает высокий уровень защиты от внешних повреждений.
• Коррозионная стойкость. Оцинкованная броня и ПВХ-оболочка защищают от влаги и химических воздействий.
• Долговечность. Срок службы не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
• Отсутствие необходимости в специальных концевых муфтах при низком давлении. В отличие от кабелей с бумажной изоляцией, не требует системы подпитки маслом или газа.

Недостатки:

• Большая масса и жесткость. По сравнению с небронированными аналогами, кабель тяжелее и менее гибок, что усложняет монтаж.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ на то же напряжение и сечение.
• Требует заземления брони. Бронеленты должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности.
• Отсутствие индекса «нг» в базовом исполнении. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке, но для групповой прокладки в помещениях необходимо применять исполнение с пониженной горючестью (АПвБВнг).

Отличия от кабелей других марок

• АПвБВ vs АВБбШв. Оба кабеля бронированные, но у АВБбШв изоляция жил из ПВХ, а не из СПЭ. Это снижает допустимую рабочую температуру до +70°C и, соответственно, токовую нагрузку. Кабель АВБбШв дешевле, но для мощных линий предпочтительнее АПвБВ.
• АПвБВ vs АПвПу. Кабель АПвПу имеет усиленную водозащитную оболочку из полиэтилена поверх брони и предназначен для прокладки в условиях повышенной влажности, в том числе в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. У АПвБВ оболочка ПВХ.
• АПвБВ vs АСБл. Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он исторически применялся для сетей 1-10 кВ, но тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот) и ухода. АПвБВ на 1 кВ технологичнее и проще в монтаже.

Особенности монтажа и эксплуатации

При монтаже кабеля АПвБВ 3х120 необходимо соблюдать следующие ключевые правила:

• Радиус изгиба. Не должен быть менее 7.5 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочки.
• Подогрев. Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля в барабане.
• Защита от повреждений. При прокладке в траншее необходимо устройство подсыпки (песчаная подушка толщиной 100 мм) и засыпки, а также укладка защитного кирпича или сигнальной ленты.
• Заземление брони. Стальные бронеленты должны быть электрически соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и отвода токов на землю при повреждении.
• Использование муфт. Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и броней.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвБВ и АВБбШв на сечение 120 мм²?

Ключевое отличие — материал изоляции токопроводящих жил. В АПвБВ используется сшитый полиэтилен (СПЭ), что позволяет эксплуатировать кабель при температуре жилы до +90°C. В АВБбШв изоляция из ПВХ-пластиката с предельной температурой +70°C. Следовательно, при одинаковом сечении (120 мм²) кабель АПвБВ имеет более высокую допустимую токовую нагрузку (на 15-20%). Кроме того, СПЭ более устойчив к тепловому старению и обладает лучшими диэлектрическими характеристиками.

Можно ли прокладывать кабель АПвБВ 3х120 открыто по фасаду здания?

Да, можно. Кабель имеет броню и наружную ПВХ-оболочку, стойкую к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить его надежное крепление с соблюдением радиуса изгиба. Следует также учитывать, что при групповой прокладке по фасаду требуется применение исполнения с пониженной горючестью — АПвБВнг.

Требуется ли заземление брони кабеля АПвБВ, и если да, то как его правильно выполнить?

Да, заземление брони является обязательным требованием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Броня должна быть заземлена с обоих концов линии. Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие потенциала при повреждении основной изоляции) и для нормальной работы устройств защиты. Заземление выполняется с помощью специальных концевых и соединительных муфт, в которых предусмотрен контакт для подключения заземляющего проводника к бронелентам.

Какой максимальный ток можно пропускать по кабелю АПвБВ 3х120 при прокладке в одной траншее с другим таким же кабелем?

Допустимый длительный ток снижается при групповой прокладке из-за взаимного нагрева. Точное значение зависит от расстояния между кабелями в траншее, удельного сопротивления грунта и других факторов. При параллельной прокладке двух кабелей в одной траншее на расстоянии 100 мм между ними допустимый ток на каждый кабель может снизиться примерно на 10-15% по сравнению с одиночной прокладкой. Для точного расчета необходимо использовать методики, приведенные в ПУЭ гл. 1.3, или специализированное программное обеспечение.

Что означает отсутствие индекса «нг» в маркировке, и можно ли такой кабель прокладывать в пучке с другими кабелями внутри помещения?

Отсутствие индекса «нг» (не распространяющие горение) означает, что кабель в базовом исполнении не прошел испытания по групповому распространению горения. Согласно ПУЭ, для групповой прокладки в кабельных сооружениях, помещениях и наружных установках необходимо применять кабели с индексом «нг». Поэтому для прокладки в пучке (группой) следует выбирать исполнение АПвБВнг. Одиночная прокладка кабеля АПвБВ без «нг» внутри помещений допускается.

Как правильно выбрать сечение 120 мм² для проекта? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?

Выбор сечения 120 мм² обосновывается расчетом по следующим критериям:

• По допустимому длительному току (нагреву). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше допустимого тока для выбранного способа прокладки.
• По потере напряжения. Потеря напряжения в конце линии не должна превышать значений, установленных ПУЭ (например, 5% для силовых нагрузок).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ). Сечение должно быть достаточно, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ без повреждения изоляции.
• По экономической плотности тока. Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленные предприятия) сечение выбирается также по экономическим соображениям, чтобы минимизировать потери электроэнергии за срок службы кабеля.

Сечение 120 мм² часто является оптимальным для фидеров распределительных сетей 0.4 кВ, питающих крупные цеха, трансформаторные подстанции или жилые микрорайоны.