Кабель АПвБВ 3х95: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБВ 3х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным ПВХ шлангом. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Основная сфера применения — прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, а также в кабельных сооружениях, туннелях, коллекторах, где присутствует риск механических повреждений и воздействия блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвБВ 3х95
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и содержит полную информацию о его конструкции:
- А — материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв — материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (обозначение «Пв» для вулканизированного полиэтилена).
- Б — тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- В — материал наружной оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- 3х95 — количество и сечение основных токопроводящих жил: три жилы сечением 95 мм² каждая.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, однопроволочная (класс 1 по ГОСТ 22483). Это обеспечивает жесткость и удобство монтажа концевых заделок.
- 2. Изоляция жилы. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала по сравнению с обычным полиэтиленом. Изоляция наносится экструзионным методом, имеет стандартную толщину, нормируемую ГОСТ.
- 3. Скрутка. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя используется экструдированный ПВХ или аналогичный материал, что придает кабелю округлую форму и дополнительную механическую стабильность.
- 4. Поясная изоляция. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПЭТ-ленты или аналогичного материала.
- 5. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, грызуны) и от растягивающих нагрузок. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
- 6. Наружная оболочка. Изготавливается из ПВХ-пластиката. Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет от воздействия влаги, агрессивных сред (солей, щелочей, кислот). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Подготовка траншеи: глубина не менее 0.7 м для линий до 20 кВ, дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора.
- Устройство подсыпки: на дно траншеи насыпается слой песка или мягкого грунта толщиной 10-15 см.
- Укладка кабеля: кабель укладывается «змейкой» без натяжения, с запасом на возможные смещения грунта и температурные деформации.
- Защита от механических повреждений: при риске повреждения (например, в местах пересечения с дорогами) кабель дополнительно защищают плитами или трубами.
- Засыпка: сначала слой мягкого грунта или песка (20 см) с послойной трамбовкой, затем укладка сигнальной ленты, после чего — полная засыпка траншеи.
- АВБбШв 3х95: Более распространенный аналог с изоляцией жил из ПВХ пластиката. Ключевое отличие — более низкая допустимая температура жилы (+70°C). Кабель дешевле, но имеет меньшую пропускную способность и стойкость к тепловым перегрузкам. Подходит для проектов с невысокими требованиями к нагрузкам.
- АПвБШв 3х95: Фактически тот же кабель, но с защитным шлангом из ПВХ поверх брони (буква «Шв»). Конструктивно идентичен АПвБВ, разница в маркировке часто несущественна.
- АСБл 3х95: Кабель со свинцовой оболочкой и бумажной пропитанной изоляцией. Устаревшая конструкция, требующая особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), но обладающая высокой надежностью и длительным опытом применения.
- ПвБВ 3х95 (или ВБВШв 3х95): Кабель с медными жилами. Имеет значительно меньший диаметр жилы при том же сечении, более высокую проводимость, стойкость к окислению и механическую гибкость. Допустимый ток для меди при том же сечении выше. Применяется при жестких требованиях к потерям напряжения, в условиях агрессивной среды к алюминию или при ограниченном пространстве для монтажа. Существенно дороже.
- K1 — коэффициент на температуру земли или воздуха. При повышении температуры среды с +15°C до +25°C нагрузка может снижаться на 10-15%.
- K2 — коэффициент на количество работающих кабелей, проложенных в одной траншее. При прокладке 4-6 кабелей вплотную нагрузка на каждый может снижаться на 20-30%.
- K3 — коэффициент на глубину прокладки. Увеличение глубины более 0.8 м ухудшает теплоотвод.
Отсутствие в маркировке буквы «Г» (гибкий) указывает на то, что жилы выполнены из однопроволочной (монолитной) алюминиевой проволоки, что характерно для данного сечения.
Конструкция кабеля АПвБВ 3х95
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
Основные технические и электрические параметры
Параметры кабеля АПвБВ 3х95 регламентируются ГОСТ 18410-73 (аналогичными ТУ) и должны соответствовать следующим ключевым характеристикам.
Таблица 1. Электрические характеристики при температуре жилы +20°C
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +90 | В длительном режиме работы |
| Максимальная температура при коротком замыкании, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Допустимая температура нагрева жил при перегрузке, °C | +130 | Циклические перегрузки согласно ПУЭ |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | Измеряется на постоянном напряжении при +20°C |
| Электрическое сопротивление постоянному току жилы, Ом/км, не более | 0.310 | Для алюминиевой жилы сечением 95 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 3.5 | Длительность испытания — 10 мин. |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для бронированных кабелей это критичный параметр, нарушение которого ведет к повреждению бронелент и изоляции. |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных сооружениях, тоннелях, по эстакадам. Запрещена прокладка по воздуху (без несущего троса) и в блоках. |
| Диапазон температур монтажа | Не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный подогрев кабеля. |
| Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. При групповой прокладке требуется применение дополнительных противопожарных мер (огнезащитные покрытия, разделительные перегородки). |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации. |
Расчетные данные по токовой нагрузке и потерям
Выбор сечения кабеля 95 мм² обусловлен необходимостью передачи значительных токовых нагрузок с минимальными потерями напряжения. Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки.
Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки для АПвБВ 3х95
| Способ прокладки | Токовая нагрузка, А | Условия |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 235 | Глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C |
| В воздухе (в кабельных сооружениях, на эстакадах) | 215 | Температура воздуха +25°C, свободное охлаждение |
Приведенные значения являются базовыми и подлежат корректировке с помощью поправочных коэффициентов (K1, K2, K3 и т.д.) согласно ПУЭ Глава 1.3, учитывающих фактическую температуру среды, глубину прокладки, количество работающих кабелей в траншее и их взаимное расположение.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвБВ 3х95 широко используется в сетях 0.66/1 кВ для питания промышленных предприятий, жилых микрорайонов, насосных станций, объектов инфраструктуры. Его ключевое преимущество — возможность прямой прокладки в земле без дополнительных защитных труб (кабельных каналов), что значительно снижает стоимость и сроки строительства кабельных линий.
Этапы монтажа при прокладке в земле:
При вводе в здания, переходе через стены и перекрытия броню необходимо заземлять. Концевые заделки (муфты) должны быть предназначены для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и соответствовать его сечению и номинальному напряжению.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
АПвБВ 3х95 имеет ряд аналогов, выбор между которыми зависит от конкретных условий проекта и экономических соображений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) в кабеле АПвБВ перед ПВХ?
Главные преимущества СПЭ (Пв) — более высокая термостойкость (+90°C против +70°C у ПВХ) и стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям. Это позволяет либо увеличить пропускную способность линии при том же сечении, либо снизить сечение при той же нагрузке. Также СПЭ имеет лучшие диэлектрические характеристики и меньшую чувствительность к влаге.
Можно ли прокладывать кабель АПвБВ 3х95 в воде?
Нет, прямое погружение в воду не допускается. Конструкция кабеля (броня из стальных лент, даже оцинкованных, и ПВХ оболочка) не является герметичной для длительного контакта с водой. Для прокладки в водоемах или в условиях постоянной высокой влажности необходимо применять кабели со специальной гидрозащитой, например, с алюминиевой герметизирующей оболочкой (марки АПвАБл и аналоги).
Требуется ли дополнительное заземление брони кабеля?
Да, это обязательное требование Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Бронеленты на обоих концах кабельной линии должны быть надежно соединены и заземлены. Это обеспечивает безопасность при повреждении основной изоляции (ток стекает в землю через броню) и защищает от наведения потенциала.
Какой срок службы у этого кабеля в земле?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении всех условий: правильный выбор сечения (отсутствие длительных перегрузок), качественный монтаж (соблюдение радиуса изгиба, правильная засыпка), отсутствие внешних механических повреждений и коррозионно-активной среды.
Чем отличается «однопроволочная» жила в сечении 95 мм² от «многопроволочной»?
Для алюминиевых жил сечением до 25 мм² включительно допускается только многопроволочное исполнение. Для сечений 35 мм² и выше, включая 95 мм², жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В кабеле АПвБВ 3х95 чаще применяется однопроволочная жила (класс 1). Она жестче, что упрощает монтаж концевых муфт и присоединение к клеммам с плоскими контактами. Многопроволочная жила (класс 2) более гибкая, что может быть важно при сложной трассе с множеством изгибов, но требует специальных наконечников с опрессовкой для надежного соединения.
Какие поправочные коэффициенты наиболее критичны при расчете фактической токовой нагрузки?
Наиболее существенно на снижение допустимого тока влияют:
Пренебрежение этими коэффициентами ведет к перегреву кабеля, старению изоляции и сокращению срока службы.
Заключение
Кабель АПвБВ 3х95 является современным, надежным и технологичным решением для строительства распределительных сетей 0.66/1 кВ с прокладкой в земле и кабельных сооружениях. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механической защиты стальной броней, обеспечивает высокую пропускную способность, стойкость к перегрузкам и длительный срок службы в сложных условиях. Правильный выбор данного кабеля, учет всех поправочных коэффициентов на нагрузку и строгое соблюдение правил монтажа и заземления являются залогом безопасной и бесперебойной работы энергетического объекта на протяжении десятилетий.