Кабель АПвзБбШп 1 кВ 240 мм
Кабель АПвзБбШп 1 кВ 240 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвзБбШп 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным покровом в виде шланга из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации.
Расшифровка маркировки АПвзБбШп
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и содержит полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- вз – модификация изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки под броней, защищающей внутренние элементы от коррозии и механических повреждений.
- Шп – материал защитного покрова (шланга): полиэтилен.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно (в аварийном режиме) до +130°C, при коротком замыкании до +250°C.
- Высокая механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
- Отличные диэлектрические характеристики и низкое влагопоглощение.
- Стойкость к тепловому старению.
- Механических повреждений (удары, сдавливание, вибрация).
- Грызунов.
- Растягивающих усилий (при прокладке в траншеях).
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель устойчив к коррозии, агрессивным почвам и блуждающим токам. Подушка из песка и защитная плита сверху обязательны.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня защищает от возможных механических воздействий при обслуживании.
- Прокладка по эстакадам и галереям: Полиэтиленовая оболочка устойчива к атмосферным осадкам и УФ-излучению.
- Прокладка в помещениях с высокой коррозионной активностью: В химической, нефтегазовой, горнодобывающей промышленности.
- Прокладка в пожароопасных зонах (классов В-1г, В-II, В-IIа по ПУЭ): При условии отсутствия растягивающих усилий и требований к нераспространению горения.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Подготовка к прокладке: Обязательная проверка целостности оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). При температуре ниже -15°C требуется подогрев.
- Прокладка в траншее: Глубина – не менее 0.7 м до верха кабеля. Песчаная подушка (100 мм), затем кабель, снова слой песка (100 мм) и защитная плита или кирпич. Сигнальная лента обязательна.
- Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля при прокладке.
- Заделка концов: Требуется установка кабельных муфт (концевых или соединительных) для герметизации, восстановления брони и изоляции. Необходимо заземление брони и экрана (если есть) с двух сторон.
- Испытания после монтажа: Проводятся повышенным постоянным напряжением 3.5 кВ в течение 10 мин.
- K3. Расчет должен выполняться проектировщиком согласно главе 1.3 ПУЭ.
Конструкция кабеля АПвзБбШп 1 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что зависит от требований гибкости. Для сечения 240 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция.
2. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации, в результате чего линейные молекулы полиэтилена «сшиваются» в трехмерную сетку. Это придает изоляции уникальные свойства:
Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную толщину по всей длине жилы. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: для трехжильных кабелей – желто-зеленая, синяя и коричневая; возможна цифровая маркировка (1, 2, 3) или нанесение полос.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Межжильное пространство заполняется экструдированным или навивным заполнителем из полиэтилена или ПВХ-пластиката, что придает кабелю круглую форму и повышает его стабильность.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя, которая служит дополнительным барьером и фиксирует конструкцию.
5. Подушка под броню
Представляет собой слой из битумного состава, крепированной бумаги, ПВХ или полимерной пленки. Назначение подушки – защита изоляции жил от коррозии и механических повреждений, которые могут возникнуть от стальных лент брони, а также обеспечение легкого снятия брони при монтаже.
6. Броня
Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется ГОСТ. Броня обеспечивает защиту кабеля от:
7. Защитный шланг (покров Шп)
Наружная оболочка из полиэтилена, нанесенная поверх брони методом экструзии. Полиэтиленовый шланг обладает высокой стойкостью к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), влаге, ультрафиолетовому излучению и перепадам температур. Он защищает стальную броню от коррозии и является основным барьером от внешних воздействий.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвзБбШп 1х240
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Количество и сечение жил, мм² | 1х240, 3х240, 4х240 (3+1) |
| Максимальная длительная рабочая t° жилы, °C | +90 |
| Максимальная t° жилы в аварийном режиме, °C | +130 (не более 8 ч/сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Максимальная t° жилы при КЗ, °C | +250 (не более 5 с) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных секторных) |
| Строительная длина, м | Не менее 150 (может варьироваться по согласованию) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Электрические характеристики (ориентировочные для 3х240 мм²)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 (для алюминия) |
| Активное сопротивление при +90°C, Ом/км | ~0.155 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.08 — 0.1 (зависит от взаимного расположения жил) |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.2 — 0.25 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)*, А | ~390-420 (зависит от условий прокладки) |
| Ток короткого замыкания (1 с), кА | ~21-23 |
*Точные значения Iдл.доп. определяются по ПУЭ гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества кабелей в траншее и т.д.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвзБбШп 1 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и полиэтиленовому шлангу он обладает универсальностью в применении.
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для подвижного подключения.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между АПвзБбШп и другими марками зависит от условий проекта и экономических факторов.
Таблица 3. Сравнение с основными аналогами
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Преимущества / Недостатки в сравнении с АПвзБбШп |
|---|---|---|
| АВБбШв | Изоляция из ПВХ, защитный шланг из ПВХ. | Ниже термостойкость (+70°C), меньшая стойкость к УФ и агрессивным средам. Более гибкий при низких температурах. Часто дешевле. |
| АПвБбШв | Изоляция XLPE, защитный шланг из ПВХ. | Сходные электрические характеристики. Шланг из ПВХ менее стоек к некоторым химикатам и УФ, но может быть более устойчив к истиранию. |
| АПвПг | Гибкая броня из гофрированной стальной ленты, полиэтиленовая оболочка. | Лучшая гибкость, меньший радиус изгиба, лучшая защита от проникновения влаги. Часто дороже. |
| СИП-3 (САПсН) | Самонесущий изолированный провод для ВЛ. | Применяется на воздухе, не требует несущего троса. Не предназначен для прокладки в земле. |
Критерии выбора АПвзБбШп: необходимость высокой пропускной способности (благодаря +90°C), прокладка в агрессивной среде, требования к долговечности (более 30 лет), наличие механических рисков, работа в сетях с высокими требованиями к надежности изоляции.
Монтаж и эксплуатация: ключевые требования
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: В чем принципиальная разница между изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и ПВХ (ВВГ)?
Ответ: Сшитый полиэтилен (XLPE) имеет более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Он обладает значительно более низким влагопоглощением, лучшими диэлектрическими потерями и стойкостью к тепловому старению. Кабель с XLPE имеет больший срок службы и повышенную надежность в сетях 1 кВ и выше.
Вопрос: Можно ли прокладывать кабель АПвзБбШп в воде?
Ответ: Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладывать его нельзя. Конструкция не является герметизированной по продольным полостям. Для прокладки в водных преградах требуются специальные кабели с герметизацией жил и алюминиевой гидроизоляционной оболочкой (например, марки АПвВ).
Вопрос: Нужно ли заземлять броню кабеля АПвзБбШп?
Ответ: Да, обязательно. Броня из стальных лент должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для электробезопасности (снятие потенциала при повреждении изоляции) и для правильной работы устройств релейной защиты, реагирующих на замыкания на землю.
Вопрос: Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) в четырехжильном кабеле АПвзБбШп 3х240+1х…?
Ответ: Согласно ГОСТ 31996-2012, сечение нулевой (N) и равной ей по сечению защитной (PE) жил в четырехжильных кабелях на 1 кВ выбирается по условиям допустимой нагрузки, но, как правило, составляет 120 мм² для основной жилы 240 мм². Точное сечение указывается в маркировке, например, АПвзБбШп 1 кВ 3х240+1х120.
Вопрос: Что означает индекс «з» в маркировке? Это то же самое, что «Пв»?
Ответ: Индекс «з» в маркировке АПвзБбШп исторически указывал на изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. В современных стандартах (ГОСТ 31996-2012) для обозначения изоляции из сшитого полиэтилена используется индекс «Пв». Таким образом, марки АПвзБбШп и АПвБбШп (при условии, что «Пв» означает сшитый полиэтилен) являются аналогами. Однако всегда необходимо уточнять технические условия производителя.
Вопрос: Как рассчитать фактическую токовую нагрузку для данного кабеля в конкретных условиях?
Ответ: Допустимый длительный ток Iдл.доп. из таблиц ПУЭ (например, ~420 А для 3х240 в земле) является базовым. Он должен быть скорректирован с помощью поправочных коэффициентов: K1 – на температуру земли/воздуха, K2 – на количество работающих кабелей в одной траншее, K3 – на глубину прокладки. Фактический допустимый ток Iдоп.факт. = Iдл.доп. K1 K2
Вопрос: Есть ли у кабеля АПвзБбШп экран?
Ответ: В стандартном исполнении для напряжения 1 кВ кабель АПвзБбШп не имеет экрана из проводящего материала (медные или алюминиевые ленты, проволоки) поверх изолированных жил. Его функция экранирования электромагнитного поля не является обязательной для сетей 1 кВ. Основные защитные элементы – это броня (механическая) и полиэтиленовый шланг (химическая).