Кабель АПвБВ 3х4
Кабель АПвБВ 3х4: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБВ 3х4 представляет собой силовой проводник для стационарной прокладки в электрических установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и актуальным ТУ дает полное представление о его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (Пв), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, В – наружный защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. 3х4 обозначает три основные жилы сечением 4 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвБВ 3х4
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, долговечность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 16 мм² включительно. Для сечения 4 мм² жила является однопроволочной, что упрощает оконцевание и подключение к клеммам.
- Изоляция. На каждой жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально повышает термостойкость материала по сравнению с обычным ПЭ. Это позволяет увеличить длительно допустимую температуру жилы до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C.
- Скрутка. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя применяются жгуты из ПВХ пластиката или иного совместимого материала, что придает кабелю округлую форму и стабильность конструкции.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных жил может накладываться обмотка из электроизоляционной пленки или ленты для дополнительной фиксации и защиты.
- Броня. Защитный слой из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты имеют толщину, регламентированную стандартами. Их основная функция – защита от механических повреждений (сдавливания, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
- Наружная оболочка. Выполняется из ПВХ пластиката, наложенного поверх брони. Оболочка обеспечивает защиту металлической брони от коррозии, выполняет функцию изоляции от внешней среды, обладает стойкостью к распространению горения, ультрафиолету и атмосферным воздействиям.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ монтажа для данного кабеля. Броня эффективно защищает от давления грунта, случайных повреждений при земляных работах и грызунов. Прокладка должна осуществляться на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, лотках, по конструкциям. Допускается как внутри, так и снаружи зданий и сооружений. Устойчивость оболочки к УФ-излучению позволяет выполнять открытую прокладку по фасадам, эстакадам, в производственных цехах.
- Ввод в здания и распределительные устройства (РУ). Кабель используется для подвода питания к силовым и осветительным щитам, трансформаторным подстанциям (ТП), распределительным пунктам (РП).
- Промышленные объекты, насосные станции, сельскохозяйственные предприятия. Применяется для питания стационарного оборудования, электродвигателей, систем вентиляции и освещения.
- АПвБВ vs. АВБбШв. Ключевое отличие – материал изоляции жил. У АВБбШв изоляция из ПВХ, что ограничивает длительно допустимую температуру жилы +70°C. Кабель АПвБВ со СПЭ-изоляцией имеет более высокую термостойкость (+90°C), что позволяет пропускать больший ток при тех же условиях или иметь больший запас по нагреву. Броня и оболочка аналогичны.
- АПвБВ vs. АСБл. Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он устарел, более тяжелый, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду уровней) и применяется в основном при реконструкции старых сетей. АПвБВ лишен этих недостатков.
- Алюминий vs. Медь. Прямой аналог по конструкции, но с медными жилами – ПвБВ. Медный кабель при том же сечении имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (около 41 А в земле для 3х4 мм²), лучшую гибкость и коррозионную стойкость контактов. Однако он существенно дороже. Алюминиевый кабель АПвБВ является экономичным решением для стационарной прокладки при условии применения правильных методов оконцевания и подключения (использование биметаллических гильз или шайб для предотвращения электрохимической коррозии в местах соединения с медными шинами).
- Радиус изгиба. При монтаже необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (не менее 7,5 наружных диаметров). Для кабеля АПвБВ 3х4 наружный диаметр примерно 13-15 мм, следовательно, радиус изгиба – от 100 до 115 мм.
- Раскройка и разделка. При разделке конца кабеля для подключения к аппаратуре необходимо последовательно снять наружную оболочку, раскрутить бронеленты и обрезать их, оставив торчать для заземления. Далее снимается поясная изоляция и изоляция с жил на нужную длину.
- Заземление брони. Бронеленты в обязательном порядке должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для безопасности. Для этого на броню устанавливается бандаж и присоединяется медный проводник заземления.
- Оконцевание алюминиевых жил. Для подключения к медным клеммам автоматов, рубильников или шин необходимо использовать алюмомедные кабельные наконечники (типа АМ). Их опрессовка выполняется специальным гидравлическим прессом с соответствующим матричным инструментом. Альтернатива – использование шайб с антикоррозионным покрытием, но наконечники предпочтительнее.
- Соединение жил. Для сращивания двух кабелей применяются соединительные муфты (свинцовые, чугунные или современные полимерные). Жилы внутри муфты соединяются с помощью обжимных гильз с последующей изоляцией.
Технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля АПвБВ 3х4 определяются его конструктивными материалами и соответствуют строгим нормам.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0,66/1 кВ |
| Количество и сечение основных жил | 3 жилы, 4 мм² |
| Форма жилы | Круглая, однопроволочная (ОК) |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (СПЭ) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год) |
| Допустимая температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 7,5 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C (не более) | 7,98 Ом/км (по ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3,5 кВ (продолжительность 10 мин.) |
Токовые нагрузки
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от условий прокладки. Для кабеля АПвБВ 3х4 при прокладке в земле (траншее) и на воздухе значения различаются.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 38 А | Глубина заложения 0,7-0,8 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, температура грунта +15°C. |
| На воздухе (в кабельном лотке, по стене) | 31 А | Температура воздуха +25°C, одножильная прокладка. |
Примечание: Точные значения должны уточняться по актуальным ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и с учетом конкретных условий (количество кабелей в пучке, температура окружающей среды, коэффициент заполнения лотка).
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБВ 3х4 предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или глухозаземленной нейтралью. Благодаря броне и стойкой оболочке, его применение широко распространено в условиях повышенного риска механических воздействий.
Важное ограничение: Кабель АПвБВ не предназначен для прокладки в болотистой местности, в грунтах с высокой коррозионной активностью, а также по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом уровней, если не предусмотрены специальные меры по закреплению. В таких условиях требуется применение кабелей с гидрозащитой (например, АПвБбШв).
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля определяется проектом, условиями эксплуатации и экономической целесообразностью.
Монтаж, оконцевание и соединение
Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы кабельной линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «Пв» от обычного ПВХ?
Изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен, СПЭ) обладает принципиально иной молекулярной структурой, созданной в процессе химической или радиационной сшивки. Это дает повышенную термостойкость: +90°C против +70°C у ПВХ, более высокую стойкость к тепловым деформациям и растрескиванию, меньшие диэлектрические потери. Кабель с СПЭ-изоляцией может работать при более высоких температурах и имеет больший срок службы.
Можно ли проложить кабель АПвБВ 3х4 открыто по деревянной стене?
Да, можно. Наружная оболочка кабеля АПвБВ из ПВХ пластиката, как правило, имеет индекс «нг(А)-LS» (не распространяющая горение по категории А, с пониженным дымо- и газовыделением), что разрешает его групповую прокладку. Однако при открытой прокладке по сгораемым основаниям (деревянная стена) согласно ПУЭ часто требуется дополнительная защита в виде прокладки в кабель-канале, гофротрубе или на расстоянии не менее 10 мм от поверхности. Необходимо руководствоваться местными нормами и проектом.
Какой токовой нагрузки достаточно для сечения 4 мм²? Что можно запитать через такой кабель?
При прокладке в земле допустимый ток составляет около 38 А. Это соответствует мощности трехфазной нагрузки примерно 25 кВт (при cos φ=0.95 и напряжении 380В). Таким кабелем можно запитать небольшой частный дом (ввод), группу производственных станков, насосное оборудование, уличное освещение. Для точного расчета необходимо учитывать пусковые токи, коэффициент спроса и условия прокладки.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвБВ, и если да, то как?
Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон линии. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление выполняется медным проводом сечением, соответствующим требованиям для защитных проводников (не менее 6 мм² для меди, но лучше сверять с ПУЭ гл. 1.7). Провод припаивается или присоединяется хомутом к стальным лентам брони под заземляющей бандажной лентой. Другой конец провода подключается к шине заземления РУ или щита.
Что означает отсутствие нулевой жилы в маркировке 3х4? Как быть с нейтралью и заземлением?
Маркировка 3х4 означает три силовые жилы для фаз L1, L2, L3. Рабочий ноль (N) и защитный проводник (PE) в данной конструкции отсутствуют. Такая конфигурация применяется в двух случаях: 1) Для питания трехфазной нагрузки без нулевого провода (например, асинхронные электродвигатели). 2) В системах заземления TN-C, где функции нуля и заземления объединены в одном проводнике (PEN), который подводится отдельно. Для современных систем TN-S или TN-C-S требуется кабель с дополнительными жилами, например, АПвБВ 4х4 (три фазы + ноль) или 5х4 (три фазы, ноль, земля).
Каков срок службы кабеля АПвБВ 3х4?
Номинальный срок службы кабеля АПвБВ, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, отсутствия регулярных перегрузок и механических повреждений, а также от качества монтажа, особенно соединений и оконцеваний.
Можно ли использовать кабель АПвБВ для ремонта или замены старых кабелей с бумажной изоляцией (ААБл, АСБ)?
Да, это один из основных случаев применения. Кабель АПвБВ является современной и полной заменой кабелей с бумажной изоляцией в сетях 1 кВ. Он имеет меньший вес и диаметр, не требует соблюдения перепадов уровней для предотвращения стекания пропитки, более удобен в монтаже. При замене необходимо правильно подобрать сечение по току и обеспечить переход на новую технологию оконцевания (муфтирования).