Кабель АПвКШв 4-х жильный 1 кВ
Кабель АПвКШв 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШв 4х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка является современной и технологичной заменой устаревающим кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвКШв
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается индексом «в» далее).
- в – обозначает, что изоляция выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
- К – наличие конструктивного экрана (общего для всех жил) в виде медных проволок.
- Ш – тип защитной оболочки: шланг.
- в – материал защитного шланга: поливинилхлоридный пластикат.
- 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В стандартном исполнении три жилы используются для фаз, четвертая – для нулевой рабочей (нейтральной) проводника.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Экран из медных проволок (обозначение «К» в маркировке): Медные проволоки малого диаметра накладываются поверх скрутки по спирали. Основная функция – защита от электромагнитных помех, выравнивание электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для систем заземления.
- Экранирующая лента: Под проволочным экраном, непосредственно на скрутке, часто накладывается медная или алюмополимерная лента, которая обеспечивает полноценный электрический экран.
- Распределительные сети 0,4/0,66/1 кВ.
- Питание мощных электроприемников (насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры).
- Прокладка на промышленных предприятиях.
- Вводы в здания и сооружения от воздушных линий (ВЛ).
- Устройство кабельных ответвлений от магистральных линий.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать больший ток по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией (до +70°C).
- Стойкость к тепловым ударам и перегрузкам: Сохраняет свойства при кратковременных перегрузках и коротких замыканиях.
- Влагостойкость: Полная негигроскопичность изоляции, в отличие от бумажной.
- Упрощенный монтаж и обслуживание: Не требует сложных технологий монтажа муфт, связанных с осушением и пропиткой, как для кабелей с бумажной изоляцией.
- Длительный срок службы.
- Наличие экрана: Защита от внешних помех и безопасность для персонала.
- Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: Требует аккуратной прокладки.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ или ВВГ на аналогичное сечение, но ниже, чем у медных аналогов.
- Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Необходима тщательная зачистка и изоляция для предотвращения ползучего разряда.
- Прокладка в земле: Допускается, но рекомендуется защита (укладка в трубы, лотки или с использованием сигнальной ленты) из-за отсутствия брони. Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Необходима песчаная подушка и засыпка.
- Радиус изгиба: Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (7,5D) во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Заземление: Экран из медных проволок подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защиты.
- Монтаж муфт: Использовать только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделить разделке концов и равномерной укладке полупроводящих слоев и изоляции.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям повышенным напряжением 3,5 кВ промышленной частоты в течение 5 минут.
- По допустимому длительному току (нагреву).
- По потере напряжения.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (для сетей выше 1 кВ – обязательно, для сетей до 1 кВ – проверяется, если известно время действия защиты).
Конструкция кабеля АПвКШв 4х1 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой формы. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 70 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку: белая, красная, синяя (голубая) и черная (или желто-зеленая для жилы заземления, если она предусмотрена вместо нейтрали).
2. Изоляция жилы
Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру молекул, что кардинально улучшает свойства материала: повышается температурная стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации увеличивается до +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическая прочность. Толщина изоляции нормируется согласно ГОСТ 31996-2012.
3. Скрутка
Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя используются жгуты из полиэтилена, поливинилхлорида или аналогичных материалов, что придает кабелю округлую форму и повышает его стабильность.
4. Экранирующая оболочка
Поверх скрученных жил накладывается экранирующий слой. Он состоит из двух элементов:
5. Защитный шланг (оболочка)
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, бензин, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях), ультрафиолетового излучения и влаги. Оболочка имеет характерный оранжевый, черный или серый цвет.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 7,5 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 150 м для сечений 70 мм² и выше |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3,5 кВ в течение 5 мин. |
Области применения
Кабель АПвКШв 4х1 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря влагостойкой оболочке и экрану, он может использоваться в условиях повышенной влажности. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» не требуется по умолчанию, но может быть опцией). Для групповой прокладки в пожароопасных зонах необходимо применять исполнение с индексом «нг(А)-HF» или «нг(А)-LS», что должно быть отражено в маркировке (АПвКШвнг).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с ближайшими аналогами
| Параметр | АПвКШв | АВВГ | АСБ | ПвКШв (медный) |
|---|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Алюминий | Медь |
| Изоляция | СПЭ | ПВХ | Бумага пропитанная | СПЭ |
| Экран | Медные проволоки | Нет | Битумная лента, броня | Медные проволоки |
| Макс. t° жилы | +90°C | +70°C | +70°C (до 1 кВ) | +90°C |
| Прокладка в земле | Да (в трубах или с защитой) | Ограниченно | Да (броня) | Да (в трубах или с защитой) |
| Стойкость к влаге | Высокая | Средняя | Низкая (требует герметизации) | Высокая |
| Относительная стоимость | Средняя | Низкая | Средняя | Высокая |
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвКШв должна осуществляться с соблюдением ПУЭ 7-го издания, СП 76.13330.2016 и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвКШв от АПвПу?
Основное отличие – в конструкции внешней защитной оболочки. У АПвКШв – это шланг из ПВХ пластиката, обеспечивающий лучшую защиту от агрессивных сред и механических воздействий. У АПвПу – наружная оболочка из полиэтилена, которая обладает высокой стойкостью к влаге и химии, но менее устойчива к ультрафиолету и механическим повреждениям. АПвПу часто используется для прокладки в воде.
Можно ли использовать 4-жильный кабель АПвКШв в системе TN-C-S, где нужен отдельный PEN-проводник?
Да, можно. В системе TN-C-S на участке линии до точки разделения PEN-проводника на N и PE, одна из четырех жил (обычно синего или голубого цвета) используется в качестве совмещенного нулевого рабочего и защитного проводника (PEN). После точки разделения необходимо использовать пятый проводник для PE, поэтому для таких сетей часто применяют 5-жильные кабели.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельном лотке внутри помещения?
При одиночной прокладке в неагрессивной среде дополнительная механическая защита не требуется. Однако если существует риск механических повреждений (например, в проходных тоннелях), рекомендуется использовать перфорированные или сплошные лотки с крышками. При групповой прокладке необходимо использовать исполнение «нг» (не распространяющее горение).
Как правильно выбрать сечение жил АПвКШв?
Выбор сечения осуществляется по трем основным критериям, указанным в ПУЭ Глава 1.3:
Необходимо выполнить расчеты по всем пунктам и выбрать наибольшее из полученных значений. Рекомендуется пользоваться актуальными таблицами из ПУЭ или ГОСТ 31996-2012.
Допускается ли соединение жил кабеля АПвКШв методом скрутки?
Категорически нет. Соединение алюминиевых жил должно производиться только с помощью сертифицированных средств: опрессовки (гильзы), сварки или болтовых соединений в специализированных муфтах или ответвительных коробках. Скрутка ненадежна, имеет высокое переходное сопротивление, подвержена окислению и нагреву, что приводит к авариям.
Что означает аббревиатура «СПЭ» и почему она важна?
СПЭ – Сшитый ПолиЭтилен. Это ключевой материал изоляции, полученный путем обработки обычного полиэтилена под высоким давлением с целью создания поперечных связей между молекулярными цепочками. Это придает материалу повышенную теплостойкость (до +90°C против +70°C у ПВХ), стойкость к растрескиванию и деформациям под нагревом, что определяет основные преимущества кабеля.