Кабель АПвПбШв 2-х жильный: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвПбШв 2-х жильный представляет собой силовой кабель с изоляцией и защитным шлангом из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность и долговечность в условиях повышенных механических нагрузок и агрессивной среды. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его характеристик: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по более новым стандартам, указывающее на вулканизированный/сшитый полиэтилен), П – оболочка из полиэтилена, б – броня из двух стальных лент, Шв – защитный шланг (выпрессованный) из поливинилхлоридного пластиката. Цифра «2» указывает на количество основных токопроводящих жил.
Конструкция кабеля АПвПбШв 2х
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, АВЕФ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Изоляция
Наносится экструзионным способом из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул), что резко повышает его термостойкость и стойкость к растрескиванию под напряжением. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Цветовая маркировка жил: для двухжильных кабелей традиционно применяется синий (голубой) и коричневый (красный) цвета, либо нанесение цифровой маркировки.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных полимерных лент или экструдированного полимера. Она служит для формирования круглой формы сердечника и дополнительной защиты.
4. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент регламентированы стандартами. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, грызуны).
5. Защитный шланг
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), нанесенная поверх брони методом экструзии (выпрессовки). Шланг «Шв» защищает стальные ленты брони от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным почвам и некоторым химическим веществам.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Номинальное напряжение
Кабель АПвПбШв 2х выпускается на два основных класса напряжения, что определяет толщину изоляции и сферу применения:
- До 1 кВ (0.66/1 кВ) – для систем распределения электроэнергии низкого напряжения.
- До 10 кВ (6/10 кВ) – для питания мощных потребителей и участков распределительных сетей среднего напряжения.
- Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C (для кабелей на напряжение до 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена).
- Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с наличием блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Не предназначен для прокладки в блоках и по воздуху (подвержен прямому растяжению).
- Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и не менее 7.5 для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ.
- Токовые нагрузки приведены для условий: глубина прокладки 0.7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C. Требуют уточнения по ПУЭ гл. 1.3.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C).
- Большая стойкость к тепловому старению и деформациям.
- Более высокие показатели по току короткого замыкания.
- Меньшие диэлектрические потери.
- АПвПбШв, как правило, дороже АВБбШв.
- Повышенная гибкость и меньший радиус изгиба.
- Наличие экрана, что критически важно для кабелей на 6 кВ и выше.
- Лучшая защита от влаги за счет продольной герметизации.
- АПвПу2г применяется, в основном, для сетей среднего напряжения (6-35 кВ), в то время как АПвПбШв 2х чаще используется на 1 кВ.
- Распределительные сети 0.4-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ввод в здания.
- Промышленные предприятия: Прокладка силовых линий по территории заводов, фабрик, шахт (кроме взрывоопасных зон).
- Инфраструктурные объекты: Электроснабжение насосных станций, котельных, объектов ЖКХ.
- Сельское хозяйство: Питание объектов агрокомплексов.
- Возможности перегрузок в сети.
- Повышенных требованиях к долговечности (срок службы XLPE может превышать 30 лет).
- Необходимости более высокой пропускной способности при том же сечении.
- Устройство песчаной подушки толщиной не менее 100 мм.
- Засыпка сверху слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной не менее 100 мм.
- Укладка сигнальной ленты на глубине 250-300 мм от поверхности.
- В местах пересечения с дорогами или при высоком уровне грунтовых вод – прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах для дополнительной механической защиты.
Температурные режимы
Условия прокладки и эксплуатации
Сечения, масса и электрические параметры (на примере АПвПбШв 2х на 1 кВ)
В таблице приведены ориентировочные данные для кабеля с алюминиевыми жилами на напряжение 0.66/1 кВ. Фактические значения могут незначительно отличаться у различных производителей.
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле*, А | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км (не более) |
|---|---|---|---|---|
| 2×16 | 24-27 | 1100-1300 | 95 | 1.91 |
| 2×25 | 27-30 | 1400-1650 | 125 | 1.20 |
| 2×35 | 29-33 | 1700-2000 | 150 | 0.868 |
| 2×50 | 32-36 | 2100-2500 | 180 | 0.641 |
| 2×70 | 36-40 | 2700-3200 | 220 | 0.443 |
| 2×95 | 40-45 | 3500-4100 | 265 | 0.320 |
| 2×120 | 43-48 | 4100-4800 | 305 | 0.253 |
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель АПвПбШв 2х имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектом, условиями прокладки и бюджетом.
АПвПбШв vs. АВБбШв
Основное отличие – материал изоляции. У АВБбШв изоляция из ПВХ (поливинилхлорида). Преимущества АПвПбШв:
АПвПбШв 2х vs. АПвПу2г (АПвПуг)
Кабель АПвПу2г имеет броню в виде гофрированной стальной ленты, наложенной поверх герметизированного алюмополимерного экрана. Его ключевые преимущества:
Области применения кабеля АПвПбШв 2х
Важное ограничение: для однофазных сетей с системой заземления TN-C или TN-C-S требуется прокладка отдельного PEN-проводника, так как в двухжильном кабеле его нет. Для трехфазных сетей с изолированной нейтралью или при использовании системы TT двухжильный кабель может применяться для однофазных ответвлений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ в данном кабеле?
Сшитый полиэтилен сохраняет механические и диэлектрические свойства при высоких температурах (до +90°C длительно и до +250°C в режиме КЗ). Это увеличивает пропускную способность кабеля, его стойкость к перегрузкам и долговечность. ПВХ изоляция при +90°C начинает размягчаться и терять свойства.
Можно ли прокладывать кабель АПвПбШв 2х в воде (водоемах)?
Нет, напрямую в воде прокладывать не рекомендуется. Конструкция кабеля (броня из стальных лент) не обеспечивает продольную герметизацию. При повреждении внешнего шланга вода будет проникать вдоль кабеля, приводя к коррозии брони и выходу из строя. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и герметичной броней (например, с алюминиевой оболочкой).
Какой кабель выбрать для прокладки в земле: АПвПбШв или АВБбШв?
Выбор зависит от условий и бюджета. АПвПбШв предпочтительнее при:
АВБбШв является экономичным и надежным решением для стабильных сетей без перегрузок.
Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвПбШв при прокладке в земле?
Да, обязательно. Несмотря на наличие брони и прочного шланга, при прокладке в траншее необходимо:
Как расшифровать маркировку «Пв» в названии кабеля?
Буквенное сочетание «Пв» согласно современным стандартам (например, ГОСТ 31996-2012) обозначает изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. Это синоним аббревиатуры XLPE. В более старых обозначениях могла использоваться просто буква «П» для полиэтилена, но «Пв» однозначно указывает на сшитый тип, что является важным признаком качества.
Заключение
Кабель АПвПбШв 2-х жильный является современным, надежным решением для прокладки силовых линий напряжением до 10 кВ в земле и кабельных сооружениях. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и традиционной стальной ленточной брони, обеспечивает высокую электромеханическую стойкость, длительный срок службы и повышенную пропускную способность. Правильный выбор сечения, учет условий прокладки и соблюдение требований ПУЭ при монтаже позволяют создать устойчивую и безопасную кабельную линию. При проектировании необходимо четко разграничивать сферы применения данного кабеля и его более совершенных аналогов с экраном (АПвПу2г) для сетей среднего напряжения.