Кабель АПвКШв 4-х жильный на напряжение 0,66 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКШв 4-х жильный на напряжение 0,66 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка кабеля разработана для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения 660 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в широком диапазоне условий.

Расшифровка маркировки АПвКШв

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: «в» означает, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Таким образом, «АПв» читается как «кабель с алюминиевой жилой и изоляцией из сшитого полиэтилена».
• К – наличие экрана: экран выполнен из медных проволок, наложенных поверх скрученных изолированных жил.
• Шв – тип защитной оболочки: защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката.
• 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В данной марке четвертая жила выполняет функцию нулевой (нейтральной) или защитного заземления (PEN), обычно уменьшенного сечения.
• 0,66 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель: 660 Вольт.

Конструкция кабеля АПвКШв 4х

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглыми) для сечений от 300 мм². Для 4-жильных кабелей сечение четвертой (нулевой) жилы, как правило, уменьшено (например, 3х120+1х70).

2. Изоляция жилы

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом пероксидной или силановой сшивки. Этот материал обладает принципиально лучшими, по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом, характеристиками:

• Рабочая температура: до +90°C в длительном режиме, допустима перегрузка до +130°C.
• Стойкость к термодеструкции и тепловому старению.
• Высокие диэлектрические свойства.
• Влагостойкость.

Изоляция каждой жилы имеет стандартную толщину, нормируемую ГОСТ. Цветовая маркировка жил соответствует стандарту: для четырехжильных кабелей обычно применяется сочетание цветов: желто-зеленый (земля), синий (ноль), и два других цвета (например, коричневый и черный) для фазных жил.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространство между жилами заполняется экструдированным или наложенным жгутом из невулканизированной резиновой смеси или ПВХ-компаунда для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

4. Экранирующий слой

Поверх скрученных жил накладывается экран в виде медных проволок диаметром 0,25-0,7 мм (в зависимости от сечения кабеля). Экранирующие проволоки могут быть голыми или лужеными. Основные функции экрана:

• Выравнивание электрического поля вокруг изолированных жил, предотвращение поверхностных разрядов.
• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии токов и индуктивностей фаз.
• Выполнение функции заземляющего проводника при замыкании на оболочку.

Экран из проволок, в отличие от сплошной ленты, обеспечивает лучшую гибкость и удобство монтажа, особенно при разделке концов кабеля.

5. Поясная изоляция

Поверх экрана из проволок может накладываться поясная изоляция в виде ленты или обмотки, фиксирующей экран.

6. Защитная оболочка (шланг)

Внешняя оболочка выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Она обеспечивает:

• Механическую защиту от повреждений.
• Защиту от проникновения влаги (гидроизоляцию).
• Химическую стойкость к маслам, щелочам, кислотам.
• Защиту от распространения огня (ПВХ-пластикат может быть исполнен в нераспространяющем горение варианте – НГ).

Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (Um): 0,66/1 (1,2) кВ. Где U₀ = 660 В – напряжение между жилой и землей/экраном, U = 1000 В – напряжение между жилами.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3 кВ в течение 5 минут.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
• Температура при коротком замыкании: +250°C (максимальная продолжительность КЗ – 5 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: не менее 150-200 метров (по согласованию с заказчиком возможны отрезки меньшей длины).
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКШв 4х при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +20°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, глубина прокладки 0,7 м, температура жилы +90°C.

Сечение, мм²	Длительно допустимый ток, А
3х4+1х2.5	35
3х6+1х4	44
3х10+1х6	60
3х16+1х10	80
3х25+1х16	105
3х35+1х16	125
3х50+1х25	155
3х70+1х35	195
3х95+1х50	240
3х120+1х70	280
3х150+1х70	320
3х185+1х95	365

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля АПвКШв 4х при прокладке в воздухе

Условия: температура воздуха +25°C, однокабельная прокладка, температура жилы +90°C.

Сечение, мм²	Длительно допустимый ток, А
3х4+1х2.5	29
3х6+1х4	38
3х10+1х6	52
3х16+1х10	70
3х25+1х16	95
3х35+1х16	115
3х50+1х25	140
3х70+1х35	175
3х95+1х50	215
3х120+1х70	250
3х150+1х70	290
3х185+1х95	335

Важно: При групповой прокладке, изменении температуры окружающей среды или иных условиях необходимо применять поправочные коэффициенты, указанные в ПУЭ 7-го издания, глава 1.3.

Область применения кабеля АПвКШв 4х 0,66 кВ

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 0,4/0,66 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных щитов, вводно-распределительных устройств (ВРУ) в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.
• Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам и в производственных цехах для питания силового оборудования (двигателей, насосов, вентиляционных установок).
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, больницы.
• Сельское хозяйство: Электроснабжение животноводческих комплексов, зернохранилищ.
• Взрывоопасные зоны: При условии применения в комплекте с искробезопасными муфтами и соблюдении требований ПУЭ к прокладке.

Ограничения по применению: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных блоках), так как ПВХ оболочка не обладает достаточной стойкостью к механическим повреждениям от твердых предметов в грунте и грызунам. Для прямой прокладки в земле рекомендуется использовать кабели с бронепокровом (АПвБШв, АПвПг).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвКШв:

• Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов (АПвКШв против ПвКШв).
• Надежность изоляции: Сшитый полиэтилен (XLPE) превосходит по термостойкости и стойкости к токам КЗ традиционную ПВХ-изоляцию (как у ВВГ).
• Наличие экрана: Экранирование обеспечивает электромагнитную совместимость, безопасность и стабильность работы сети, что критично для питания чувствительного оборудования и в сетях с высокими требованиями к качеству электроэнергии.
• Гибкость и удобство монтажа: Экран из проволок и отсутствие брони облегчают разделку и монтаж кабеля, особенно на сложных трассах и в ограниченном пространстве.
• Стойкость оболочки: ПВХ шланг обеспечивает хорошую защиту от влаги, масел, химикатов и распространения огня.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие бронепокрова: Не подходит для прямой прокладки в земле без дополнительной механической защиты.
• Алюминиевая жила: По сравнению с медью имеет меньшую проводимость (большее сечение при том же токе), склонность к ползучести и окислению, требует специальных мер при монтаже (использование кварцевазелиновой пасты, правильного усилия затяжки).
• Чувствительность к ультрафиолету: ПВХ оболочка может деградировать при длительном воздействии прямых солнечных лучей, необходима защита или использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка должна осуществляться с соблюдением допустимых радиусов изгиба. Для одножильных кабелей с сечением до 50 мм² радиус изгиба не менее 10 наружных диаметров, для многожильных – не менее 7.5.
• При подключении к аппаратуре (автоматы, шины) необходимо использовать кабельные наконетели, опрессовываемые или болтовые, специально предназначенные для алюминиевых жил.
• Места соединения и ответвления должны быть заизолированы с помощью соединительных и концевых муфт, соответствующих классу напряжения и типу кабеля.
• Экран кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения безопасности и выполнения своих функций.
• При прокладке в лотках и коробах необходимо учитывать требования ПУЭ по заполнению и обеспечению теплоотвода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКШв от АВВГ?

АПвКШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), что позволяет работать при температуре жилы +90°C против +70°C у АВВГ с ПВХ-изоляцией. АПвКШв имеет медный экран, которого нет у АВВГ. Это делает АПвКШв более надежным, термостойким и подходящим для сетей с повышенными требованиями.

Можно ли прокладывать АПвКШв 4х в земле?

Прямая прокладка в траншее не рекомендуется из-за отсутствия бронепокрова. Допускается прокладка в земле только при условии защиты кабеля в трубах (ПНД, асбестоцементных, металлических) или кабельных блоках, что исключает механическое повреждение.

Как правильно заземлить экран такого кабеля?

Экран из медных проволок должен быть надежно соединен и заземлен с обоих концов кабельной линии. Это делается при монтаже концевых муфт или специальных заземляющих зажимов. Заземление экрана необходимо для безопасности персонала, отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.

Какое сечение нулевой жилы в 4-жильном АПвКШв?

Согласно ГОСТ и ТУ, сечение нулевой (четвертой) жилы в 4-жильных кабелях на напряжение до 1 кВ, как правило, уменьшено. Стандартные соотношения: для основных жил сечением до 50 мм² нулевая равна 50% сечения, для сечений 70-150 мм² – около 50-70%, для 185 мм² и выше – 50-100%. Конкретное сечение указывается в маркировке (напр., 3х95+1х50).

Допускается ли групповая прокладка кабелей АПвКШв?

Да, допускается, но с обязательным применением понижающих коэффициентов к допустимому току нагрузки. Коэффициенты зависят от количества кабелей в пучке, способа прокладки (вплотную, с зазором) и наличия перекрестных связей. Точные значения приведены в таблицах ПУЭ Глава 1.3.

Что означает индекс «нг(А)-HF» в дополнение к маркировке?

Это расширенные характеристики по пожарной безопасности. «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования). «HF» (Halogen Free) указывает на то, что оболочка и изоляция выполнены из безгалогенных материалов с низким дымовыделением и коррозионной активностью продуктов горения. Это важно для объектов с массовым пребыванием людей.

Какой аналог с медной жилой у кабеля АПвКШв?

Прямым функциональным аналогом с медными токопроводящими жилами является кабель ПвКШв (ранее иногда обозначаемый как ПвКВ). Все остальные элементы конструкции (изоляция XLPE, экран из проволок, ПВХ шланг) идентичны.

Заключение

Кабель АПвКШв 4-х жильный на 0,66 кВ представляет собой современное, технологичное решение для распределительных сетей низкого напряжения. Сочетание алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена, медного экрана и ПВХ оболочки обеспечивает оптимальный баланс стоимости, надежности и функциональности. Его применение наиболее оправдано в промышленных сетях, на объектах инфраструктуры и в коммерческих зданиях, где предъявляются повышенные требования к термостойкости, электромагнитной совместимости и долговечности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа гарантируют безаварийную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.