Кабель АПвПбШвз 1 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПбШвз 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных проволок, защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести и заполнением. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1000 В частоты 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью и трассы с механическими воздействиями.
Расшифровка маркировки АПвПбШвз
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – бронепокров из плоских стальных оцинкованных проволок.
- б – без подушки под броней (броня наложена поверх поясной изоляции).
- Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката.
- з – заполнение пространства между жилами негигроскопичным материалом (например, гидрофобным заполнителем или ПЭ-лентами).
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
- Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Допустимая температура нагрева жил: +90°C (длительно), +130°C (в аварийном режиме), +350°C (при коротком замыкании, не более 5 сек).
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Стойкость к растяжению: Броня из плоских проволок рассчитана на значительные растягивающие усилия, что позволяет прокладывать кабель в натянутом положении (например, по эстакадам) и в грунтах с просадками.
- Прокладка в земле (траншеях) с различной коррозионной активностью, включая грунты с блуждающими токами и повышенной влажностью.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
- Установка в местах с риском механических повреждений (например, на территории промышленных предприятий, в карьерах).
- Использование в зонах с сейсмической активностью, благодаря гибкости и прочности конструкции.
- Прокладка через водные преграды (при дополнительной защите).
- Прокладка в траншеях: Глубина прокладки должна быть не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. Кабель должен быть уложен волнообразно («змейкой») для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта без камней толщиной 200 мм, затем укладывается сигнальная лента или защитная плита.
- Защита от коррозии: Несмотря на оцинковку брони и наружный шланг, при прокладке в агрессивных грунтах (солевые, болотистые) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленовой гофрированной трубы или кабеля в дополнительной полимерной оболочке.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил используются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). При монтаже концевых муфт (заделок) необходимо обеспечить качественную разделку брони с ее заземлением. Бронеленты должны быть надежно соединены с контуром защитного заземления.
- Испытания после прокладки: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением 3 кВ промышленной частоты в течение 10 минут.
Конструкция кабеля АПвПбШвз
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Жилы могут быть однопроволочными (до 240 мм²) или многопроволочными (как правило, от 300 мм² и выше). Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более эффективно использовать монтажное пространство.
2. Изоляция жил
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными электрическими и термическими характеристиками по сравнению с ПВХ или бумажной изоляцией. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Сшивка молекул полиэтилена повышает стойкость к тепловой деформации и растрескиванию.
3. Заполнение
Межфазное пространство заполняется негигроскопичным материалом (экструдированным или в виде жгутов/лент). Это исключает проникновение влаги вдоль кабеля, обеспечивает стабильность геометрии и дополнительную герметизацию.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПЭ или ПВХ лент. Она служит основой для последующего наложения брони.
5. Бронепокров
Броня типа «П» (плоская) состоит из стальных оцинкованных проволок, уложенных параллельно по длине кабеля. Такая конструкция обеспечивает высокое сопротивление растягивающим нагрузкам и защиту от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны). Отсутствие подушки («б») упрощает конструкцию, но требует аккуратности при монтаже, чтобы не повредить внутренние слои.
6. Защитный шланг
Наружный покров «Шв» – это экструдированный шланг из ПВХ пластиката пониженной горючести. Он защищает стальную броню от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую защиту и выполняет функцию изоляции от земли. Индекс «з» в маркировке может также относиться к этому шлангу, указывая на его негорючесть.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 1000 В. Испытательное переменное напряжение частоты 50 Гц: 3 кВ в течение 10 минут. Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от условий прокладки и сечения жил.
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Двужильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 145 | 140 |
| 120 | 270 | 235 | 225 |
| 240 | 405 | 350 | 335 |
| 400 | 560 | 480 | 460 |
Примечание: Значения приведены для ориентировки. Точные данные определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий: температуры земли (+15°C), глубины прокладки (0.7 м), удельного теплового сопротивления грунта (1.2 К·м/Вт).
Механические и климатические характеристики
Области применения кабеля АПвПбШвз 1 кВ
Благодаря комбинации влагозащиты, брони и стойкой изоляции, кабель предназначен для эксплуатации в условиях, где требуется повышенная надежность:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для стационарной прокладки внутри помещений, где его броня может оказаться излишней. Для таких случаев применяются более легкие и дешевые марки (например, АВВГ).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
Выбор между АПвПбШвз и другими марками зависит от условий прокладки и бюджета проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Преимущества | Недостатки / Ограничения |
|---|---|---|---|
| АПвПбШвз | Броня из плоских проволок, ПВХ шланг, заполнение. | Высокая стойкость к растяжению, защита от грызунов и механических повреждений, хорошая гибкость, коррозионная стойкость. | Более высокая стоимость и масса по сравнению с ленто-бронированными кабелями. |
| АПвБбШв | Броня из двух стальных оцинкованных лент. | Хорошая защита от механических повреждений, более низкая стоимость. | Меньшая стойкость к растягивающим нагрузкам по сравнению с проволочной броней. |
| АПвПу | Броня из круглых стальных оцинкованных проволок, усиленная наружная оболочка. | Максимальная стойкость к растяжению, для прокладки в вертикальных шахтах и на крутонаклонных трассах. | Наибольшая стоимость и масса. |
| АВБбШв | Изоляция жил из ПВХ, броня из стальных лент. | Более низкая стоимость, достаточная для многих стандартных задач. | Меньшая допустимая температура нагрева жил (+70°C), худшие диэлектрические потери, ограничение по применению в сетях с высокими требованиями к надежности. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвПбШвз требует соблюдения ряда правил для сохранения его эксплуатационных качеств:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между броней из плоских проволок (П) и из круглых проволок (К)?
Броня из плоских проволок (тип «П») обеспечивает высокую гибкость и сопротивление растяжению при меньшем весе и материалоемкости по сравнению с круглыми проволоками (тип «К»). Броня типа «К» (например, в кабеле АПвПу) применяется для условий, где возможны чрезвычайно высокие радиальные давления (глубоководная прокладка) или требуется максимальная прочность на разрыв (вертикальные участки большой длины). Для большинства наземных и подземных трасс достаточно брони типа «П».
Можно ли прокладывать кабель АПвПбШвз в помещениях?
Да, можно, но нецелесообразно с экономической точки зрения, если нет риска механических повреждений. Для стационарной прокладки внутри сухих и влажных помещений, туннелей и каналов обычно применяют более дешевые кабели без брони (АВВГ) или с ленточной бронёй (АВБбШв). АПвПбШвз может использоваться внутри помещений, если трасса проходит, например, через производственный цех с высокой вероятностью случайных ударов.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельной канализации?
Кабель АПвПбШвз сам по себе обладает достаточной защитой от влаги и механических воздействий для прокладки в кабельной канализации (блоках, трубах). Однако, если канализация регулярно затапливается или в ней присутствуют агрессивные среды (сточные воды, химикаты), рекомендуется использовать кабель в специальной оболочке из полиэтилена (марки АПвПбШп) или применять дополнительную защиту в виде герметичных труб.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвПбШвз?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Первый критерий является основным. Необходимо:
1. Определить расчетный ток нагрузки линии.
2. Выбрать из таблиц ПУЭ (или технического каталога производителя) сечение, для которого допустимый длительный ток равен или превышает расчетный.
3. Учесть поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей в одной траншее, температуру грунта и метод прокладки.
4. Проверить сечение по потере напряжения, особенно для длинных линий.
Рекомендуется привлекать к расчетам проектировщиков-электриков.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвПбШвз и как это делать?
Да, бронепокров кабеля в обязательном порядке должен быть заземлен с двух сторон линии. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Заземление выполняется для обеспечения электробезопасности (снятие потенциала с брони при повреждении основной изоляции) и для правильной работы устройств релейной защиты. При монтаже концевых и соединительных муфт бронеленты раскручиваются, связываются медной перемычкой и подключаются к контуру заземления с помощью медного проводника достаточного сечения.
Каков срок службы кабеля АПвПбШвз и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвПбШвз, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть как больше, так и меньше и зависит от:
— Строгого соблюдения условий прокладки и монтажа.
— Режима работы (недопущение длительных перегрузок по току).
— Агрессивности внешней среды (химическая и электролитическая коррозия).
— Качества выполненных соединений и ответвлений.
— Регулярности и качества проведения профилактических испытаний и осмотров трассы.
Заключение
Кабель АПвПбШвз 1 кВ является современным, надежным решением для строительства распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности и устойчивости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, стальной проволочной брони и герметизирующего заполнения, обеспечивает долговечность и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор сечения, грамотный монтаж с соблюдением всех требований ПУЭ и последующий контроль состояния линии являются залогом ее бесперебойной работы на протяжении всего срока службы. При проектировании новых объектов или модернизации существующих сетей кабель АПвПбШвз следует рассматривать как оптимальный вариант для ответственных подземных и наземных трасс.