Кабель АПвКбШв 4-х жильный 1 кВ

Кабель АПвКбШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвКбШв 4х1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают надежную работу в условиях воздействия агрессивных сред, механических нагрузок и в местах с повышенной вероятностью повреждения грызунами.

Расшифровка маркировки АПвКбШв

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВС) с улучшенными термомеханическими свойствами.
• К – наличие экрана поверх скрученных изолированных жил: экран из медных проволок.
• б – тип бронепокрова: броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – материал защитного шланга (наружной оболочки): выпрессованный шланг из поливинилхлоридного пластиката.
• 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В данной марке четвертая жила выполняет функцию нулевой (N) или совмещенного нулевого и защитного (PEN) проводника, как правило, уменьшенного сечения.
• 1 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (1000 В).

Конструкция кабеля АПвКбШв 4х1 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглой формы) для сечений от 300 мм² и выше. Для 4-жильных кабелей сечением до 35 мм² включительно все жилы имеют равное сечение. Начиная с сечения 3х50+1х25, сечение четвертой (нулевой) жилы является уменьшенным, что регламентировано стандартами.

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (ПВС). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную теплостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкость к деформациям при коротком замыкании (до +250°C) и отличные диэлектрические свойства. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: для 4-жильных кабелей это фазы A, B, C и нулевая жила. Нулевая жила, как правило, имеет голубую или синюю изоляцию.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Между жилами допускается заполнение промежутков неметаллическими материалами для придания кабелю округлой формы.

4. Экранирующий слой (Экран)

Поверх скрученных жил накладывается экран в виде медных проволок, наложенных спирально. Основные функции экрана:

• Выравнивание электрического поля вокруг жил, что особенно важно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания или тока утечки в случае повреждения основной изоляции.

5. Разделительный слой

Поверх экрана накладывается слой из крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или аналогичного материала для предотвращения механического повреждения экрана и обеспечения адгезии с последующими слоями.

6. Бронепокров

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Ленты наматываются так, чтобы верхняя перекрывала зазоры нижней. Толщина и ширина лент нормированы в зависимости от диаметра кабеля. Функции брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, вибрация).
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к растягивающим нагрузкам.

7. Наружная оболочка (Шланг)

Поверх брони extrudется (выпрессовывается) шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка маркируется с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и производителя. Цвет оболочки, как правило, черный. Функции оболочки:

• Защита брони от коррозии.
• Защита от проникновения влаги.
• Защита от агрессивных химических сред (масла, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях).

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры

Параметр	Значение / Условие
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 5 сек)	+250°C
Допустимый нагрев жилы в режиме перегрузки	+130°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²), 125 м (95-150 мм²), 100 м (свыше 150 мм²)
Срок службы	Не менее 30 лет

Условия прокладки и эксплуатации

Кабель АПвКбШв предназначен для прокладки:

• В земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах.
• В помещениях, включая производственные с высокой влажностью и наличием химически активных веществ.
• На открытом воздухе, с учетом защиты от прямого солнечного излучения (УФ-стабилизированный ПВХ не является стандартным для этой марки).
• В местах, где возможны механические повреждения и воздействие грызунов.

Запрещена прокладка по ненагруженным воздушным линиям (требуется несущий трос).

Области применения

Кабель АПвКбШв 4х1 кВ нашел широкое применение в следующих сферах:

• Распределительные сети 0.4/0.23 кВ: Вводы в здания, распределение электроэнергии от трансформаторных подстанций (ТП) к распределительным пунктам (РП) и вводно-распределительным устройствам (ВРУ).
• Промышленные предприятия: Питание силовых установок, станков, систем вентиляции, освещения в цехах.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
• Сельское хозяйство: Прокладка в животноводческих комплексах, складах.
• Взрыво- и пожароопасные зоны: Может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и при наличии необходимых сертификатов.

Сравнение с аналогами и выбор сечения

АПвКбШв является алюминиевым аналогом более дорогого кабеля ПвКбШв с медными жилами. Выбор в пользу алюминия оправдан при ограниченном бюджете и при прокладке трасс большой длины, где разница в стоимости становится существенной. Однако необходимо учитывать больший диаметр и вес алюминиевого кабеля при одинаковой пропускной способности.

По сравнению с кабелем в ПВХ изоляцией (например, АВБбШв), кабель АПвКбШв имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при одинаковом сечении, либо использовать меньшее сечение при той же нагрузке. Это делает его более современным и эффективным решением.

Выбор сечения жил осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и коэффициента заполнения. Рекомендуется руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и использовать данные из справочных таблиц производителей.

Примерная таблица сечений и массогабаритных показателей

Сечение, мм²	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км, кг	Примерный допустимый ток (в земле), А
4×4	18.5 — 21.0	550 — 650	40 — 45
4×16	27.0 — 30.0	1100 — 1300	80 — 90
4×50	38.0 — 42.0	2200 — 2600	140 — 155
4×120	52.0 — 57.0	4000 — 4600	215 — 240
4×240	68.0 — 74.0	6700 — 7700	320 — 350

*Точные значения необходимо брать из технических каталогов производителя для конкретных условий прокладки.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКбШв требует соблюдения ряда правил:

• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Пренебрежение этим правилом может привести к повреждению изоляции и экрана.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. На дно насыпается песчаная подушка (10 см). Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем песка (10 см) и укладывается сигнальная лента. После этого траншея засыпается грунтом. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
• Соединение и оконцевание: Для алюминиевых жил критически важно использовать специальные кабельные наконечники, рассчитанные на алюминий (например, с маркировкой АЛ). Обжим должен выполняться профессиональным гидравлическим инструментом. Места соединений и ответвлений изолируются термоусаживаемыми муфтами, обеспечивающими герметичность и восстановление экрана.
• Заземление: Бронеленты и медный экран подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабеля для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКбШв принципиально отличается от АВБбШв?

Ключевые отличия заключаются в материале изоляции. АПвКбШв использует сшитый полиэтилен (ПВС), а АВБбШв – поливинилхлорид (ПВХ). Это дает АПвКбШв преимущества: более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), большую стойкость к токам КЗ, меньшие потери в изоляции и, как следствие, возможность передачи большей мощности при том же сечении или применение меньшего сечения при той же нагрузке.

Можно ли прокладывать АПвКбШв в помещениях с повышенной пожарной опасностью?

Стандартное исполнение кабеля АПвКбШв не является огнестойким (не маркируется индексами «нг-LS», «нг-FRLS» и т.д.). Его оболочка и изоляция из ПВХ и ПВС поддерживают горение и выделяют дым и газ при пожаре. Для прокладки в группах (пучках) и в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности необходимо применять специальные исполнения, например, АПвКбШв-нг(А)-LS, которые имеют пониженное дымо- и газовыделение и не распространяют горение при групповой прокладке.

Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в 4-жильном кабеле?

Сечение нулевой (четвертой) жилы в кабелях на 1 кВ регламентировано стандартами. Для кабелей с основными жилами сечением до 35 мм² включительно она равна сечению фазных жил. Для сечений 50 мм² и выше сечение нулевой жилы является уменьшенным. Например, типовые комбинации: 3х50+1х25, 3х95+1х50, 3х150+1х70, 3х240+1х120. Точное соотношение указано в ГОСТ или технических условиях производителя.

Нужно ли заземлять броню и экран кабеля с двух сторон?

Да, согласно требованиям ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72), металлические оболочки, броня и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с брони при пробое), для создания пути стока токов утечки и для правильной работы устройств релейной защиты, реагирующих на замыкания на землю. Исключения могут быть только для очень длинных линий по специальному расчету, чтобы избежать циркулирующих токов.

Что означает маркировка «К» в названии кабеля и можно ли его использовать без экрана?

Буква «К» в маркировке АПвКбШв означает, что поверх изолированных жил наложен экран из медных проволок. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1 кВ и выше наличие экрана является обязательным требованием. Экран выравнивает электрическое поле, что предотвращает локальные перенапряжения в изоляции и продлевает срок службы кабеля. Использование неэкранированного кабеля с изоляцией из ПВС на напряжение 1 кВ недопустимо и противоречит современным стандартам.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный срок службы кабеля АПвКбШв, установленный производителями и ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и напрямую зависит от условий прокладки и эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, коррозионной активности грунта, механических повреждений, качества монтажа соединений и концевых заделок. Регулярный мониторинг состояния изоляции (например, измерение тангенса угла диэлектрических потерь) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Заключение

Кабель АПвКбШв 4-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для создания распределительных сетей в условиях, требующих механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, медного экрана, стальной брони и ПВХ шланга, обеспечивает долговечность и стабильность работы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также использование качественной кабельной арматуры являются залогом безаварийной эксплуатации линии на протяжении всего срока службы. При проектировании необходимо тщательно оценивать условия окружающей среды и требования пожарной безопасности для выбора соответствующего исполнения кабеля.