Кабель АПвПбШв 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвПбШв 1-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стальных оцинкованных профилированных лент, в защитном шланге из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его ключевые преимущества — высокая механическая прочность, обеспечиваемая бронёй, и стойкость изоляции к температурным и электрическим нагрузкам, характерная для сшитого полиэтилена (XLPE).
Расшифровка маркировки АПвПбШв
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает его конструктивные особенности:
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- П — изоляция жилы из термопластичного или сшитого полиэтилена. В данной марке используется сшитый полиэтилен.
- в — оболочка (внешняя защитная оболочка) из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- П — бронепокров, выполненный из стальных оцинкованных плоских или профилированных лент. Вторая буква «П» указывает на профилированную ленту, которая обеспечивает более высокую гибкость и лучшее прилегание.
- б — обозначает «без подушки», то есть отсутствие дополнительной подушки (слоя) под броней. Броня наложена непосредственно на поясную изоляцию.
- Шв — защитный шланг (наружный покров) из ПВХ пластиката, наложенный поверх брони.
- 1-х жильный — количество токопроводящих жил (одна).
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ, АВЧ по ГОСТ 22483). Для сечений от 25 мм² и выше, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что повышает гибкость кабеля. Жила может быть круглой или секторной (фасонной) формы для оптимизации диаметра кабеля.
- 2. Изоляция. Наносится методом экструзии на жилу. Материал — сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придаёт материалу повышенную термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C вместо +70°C у ПВХ), устойчивость к деформациям при нагреве и высокие диэлектрические характеристики.
- 3. Поясная изоляция. В одножильных кабелях, в отличие от многожильных, экран из полупроводящих материалов обычно не применяется. Поверх основной изоляции может накладываться поясная изоляция в виде обмотки или экструдированного слоя, выполняющая роль основы под броню.
- 4. Броневой покров. Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ключевая особенность марки «Пб» — использование профилированной (гофрированной) ленты. Профилирование придаёт ленте кольцевую жёсткость и позволяет бронепокрову выполнять функцию несущего элемента, защищающего кабель от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание, грызуны). Отсутствие подушки («б») упрощает конструкцию и снижает диаметр.
- 5. Защитный шланг (наружная оболочка). Внешний слой из ПВХ пластиката (Шв). Выполняет функции защиты стальной брони от коррозии, атмосферных воздействий (УФ-излучение, влага), а также обеспечивает необходимые противопожарные свойства (не распространяет горение при одиночной прокладке). Цвет оболочки, как правило, чёрный.
- Номинальное напряжение: 0.66/1 кВ (между фазой и землёй / между фазами).
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 10 минут.
- Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля. Профилированная броня позволяет уменьшить этот радиус по сравнению с кабелями с плоской бронёй.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ применения. Броня защищает от давления грунта, растягивающих усилий, повреждений при раскопках. Не требует дополнительных защитных труб или коробов, что удешевляет монтаж. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня обеспечивает защиту от случайных ударов, падения предметов. ПВХ шланг защищает от коррозии в условиях возможной повышенной влажности.
- Прокладка внутри зданий и сооружений: Допускается, в том числе в производственных помещениях. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» может не указываться в базовой марке, но часто является опцией).
- Взрывоопасные зоны: Может применяться в наружных электроустановках и помещениях классов В-1г, В-1б по ПУЭ при условии, что броня используется в качестве заземляющего или нулевого защитного проводника с соответствующей проводимостью.
- АПвПбШв vs АВБбШв: Ключевое отличие — материал изоляции. У АВБбШв изоляция жилы из ПВХ пластиката, что ограничивает допустимую температуру эксплуатации +70°C. Кабель АПвПбШв с XLPE изоляцией имеет на 30% более высокую пропускную способность по току при одинаковом сечении и лучшую стойкость к тепловому старению.
- АПвПбШв vs АПвБбШв: Отличие в типе брони. Буква «П» в пятой позиции указывает на профилированную ленту, а «Б» — на плоскую. Профилированная броня обеспечивает лучшее сопротивление радиальным деформациям и большую гибкость.
- АПвПбШв vs СИП, АСБл: СИП — самонесущий изолированный провод, предназначен в первую очередь для воздушных линий. АСБл — кабель с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой, морально устаревший, тяжелее и требует особых условий прокладки (ограничение по перепаду высот).
- Медный аналог: Ближайшим медным аналогом является кабель ПвПбШв (без буквы «А»). Он имеет меньший диаметр при равной токовой нагрузке и большую стойкость к коррозии, но существенно более высокую стоимость.
- Транспортировка и хранение барабанов должны осуществляться в положении, исключающем деформацию. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой.
- Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 10 наружных диаметров кабеля.
- При прокладке в земле необходимо исключить наличие в траншее острых камней, строительного мусора. Рекомендуется подсыпка и засыпка песком слоем не менее 100 мм сверху и снизу.
- Бронепокров должен быть заземлён. Для одножильных кабелей — только с одной стороны линии для предотвращения циркуляции уравнительных токов.
- Концевые заделки должны быть выполнены с помощью специальных кабельных муфт, обеспечивающих герметизацию, снятие электрического stress-cone (концентрации напряжения) и надёжный контакт.
- При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей одной фазы необходимо учитывать взаимное влияние и применять треугольное или трёхрядное расположение с определённым шагом для уменьшения индуктивного сопротивления.
Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный алюминиевый кабель в изоляции из сшитого полиэтилена, с броней из стальных профилированных лент без подушки, в ПВХ шланге.
Конструкция кабеля АПвПбШв 1х
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определённую функцию. Рассмотрим её от центра к периферии:
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Параметры кабеля АПвПбШв регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми редакциями) и соответствуют требованиям ГОСТ 18410-73, ГОСТ 7006-72.
Электрические параметры
Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвПбШв 1х при прокладке в земле (траншее)
Условия: температура земли +20°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура жилы +90°С.
| Номинальное сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 16 | 95 |
| 25 | 125 |
| 35 | 150 |
| 50 | 180 |
| 70 | 220 |
| 95 | 265 |
| 120 | 305 |
| 150 | 345 |
| 185 | 390 |
| 240 | 450 |
Примечание: При прокладке в воздухе токовые нагрузки могут отличаться. Для точного расчёта необходимо учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды, группирование кабелей и метод прокладки согласно ПУЭ 7-го издания.
Таблица 2. Массогабаритные показатели (примерные)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 50 | 21.5 | 950 |
| 95 | 26.5 | 1450 |
| 150 | 30.5 | 1950 |
| 240 | 36.0 | 2850 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПбШв 1-х жильный предназначен для эксплуатации в электрических сетях напряжением до 1 кВ. Благодаря бронепокрову он может прокладываться в условиях с высокой вероятностью механических повреждений.
Важное замечание: Для одножильных кабелей переменного тока большого сечения необходимо учитывать явление наведения электродвижущей силы на броню. Во избежание возникновения вихревых токов и перегрева, приводящих к потерям мощности, бронепокров должен быть заземлён только с одной стороны линии. На практике это означает, что при прокладке броня изолирована от заземлённых конструкций по всей длине трассы, кроме точки подключения.
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
АПвПбШв имеет ряд аналогов, выбор между которыми зависит от конкретных условий проекта и экономических соображений.
Монтаж и эксплуатационные требования
При монтаже кабеля АПвПбШв 1-х жильного необходимо соблюдать следующие правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем обусловлена необходимость заземления брони только с одной стороны для одножильного кабеля?
При протекании переменного тока по одножильному кабелю вокруг него образуется переменное магнитное поле. Это поле наводит ЭДС в замкнутом контуре, которым является броня, если она заземлена с двух сторон. Возникающие вихревые токи приводят к дополнительным потерям мощности и нагреву кабеля, снижая его токовую нагрузку и срок службы. Заземление с одной стороны разрывает электрический контур для циркуляции этих токов, сохраняя при этом защитную функцию брони при коротком замыкании.
Можно ли использовать АПвПбШв для прокладки в воде или агрессивных грунтах?
Наружная ПВХ оболочка (Шв) обеспечивает стойкость к воздействию влаги, плесени и умеренно агрессивных сред (слабоагрессивные грунты). Однако для постоянной прокладки в воде (водоёмы, болота) или в сильноагрессивных грунтах (с высоким содержанием щёлочи, кислот, блуждающих токов) рекомендуется применять кабели со специальной защитой, например, с полиэтиленовой оболочкой поверх брони (маркировка «Шп») или дополнительным свинцовым покрытием. АПвПбШв для таких условий не является оптимальным выбором.
В чём практическое преимущество профилированной брони («П») перед плоской («Б»)?
Профилированная (гофрированная) броня имеет два ключевых преимущества: 1) Повышенная механическая прочность на сжатие и раздавливание. Ребристая структура работает как гофрированный металлический шланг, увеличивая момент сопротивления. 2) Лучшая гибкость и удобство монтажа. Кабель с такой бронёй легче изгибается без риска повреждения внутренних слоёв, при этом сохраняется минимально допустимый радиус изгиба. Это также улучшает адгезию внешней оболочки к броне.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвПбШв?
Выбор сечения производится по трём основным критериям согласно ПУЭ гл. 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (с учётом поправочных коэффициентов на условия прокладки).
2. По допустимой потере напряжения (для удалённых потребителей).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель не разрушится при КЗ до срабатывания защиты).
Для стандартных распределительных сетей 0.4 кВ обычно решающим является первый критерий. Необходимо использовать таблицы ПУЭ или данные производителя, актуальные для конкретного способа прокладки.
Существует ли негорючая модификация этого кабеля?
Да. Производители часто выпускают кабель в исполнении, не распространяющем горение при групповой прокладке. Такая модификация маркируется как АПвПбШв-нг(А) или АПвПбШв-нг-LS. В первом случае используется ПВХ пластикат пониженной горючести, во втором — с низким дымо- и газовыделением (LS — Low Smoke). Это обязательно указывается в технических условиях и на барабанном ярлыке. Для прокладки в зданиях и коллекторах рекомендуется применять именно такие исполнения.
Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвПбШв?
Номинальный срок службы кабеля АПвПбШв при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки, указанных в технической документации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс определяется условиями среды (температура, агрессивность, механические воздействия) и режимом нагрузки. Изоляция из сшитого полиэтилена обладает высокой стабильностью характеристик во времени.
Заключение
Кабель АПвПбШв 1-х жильный является современным, технологичным и надёжным решением для строительства силовых линий 0.66/1 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты. Сочетание алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена и брони из профилированных стальных лент обеспечивает оптимальный баланс стоимости, пропускной способности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям. Правильный выбор сечения, учёт особенностей монтажа одножильных кабелей (одностороннее заземление брони) и применение соответствующих исполнений (например, «нг») позволяют создать безопасную и экономически эффективную кабельную линию для промышленных объектов, инфраструктурных проектов и систем распределения электроэнергии.