Кабель АПвзБбШп 4х120: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвзБбШп 4х120 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из двух стальных оцинкованных лент, защитным шлангом из полиэтилена и предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Расшифровка его маркировки является ключом к пониманию конструкции и свойств:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной марке подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается дополнительно «вз»).
• вз – изоляция из вулканизированного (сзованного) полиэтилена.
• Б – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
• б – без подушки под броней (отсутствие слоя-подушки из битума, крепированной бумаги или аналогичных материалов).
• Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
• 4х120 – число и номинальное сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвзБбШп 4х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из множества проволок), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и прокладки. Форма жилы – секторная или сегментная. Использование жил такой формы позволяет оптимально заполнить внутреннее пространство кабеля, уменьшить его общий диаметр и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами.

2. Изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полимера, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это кардинально улучшает его свойства:

• Повышенная рабочая температура: длительно допустимая +90°C против +70°C для ПВХ.
• Стойкость к тепловым перегрузкам: до +130°C в аварийном режиме (до 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
• Высокая стойкость к коротким замыканиям: до +250°C.
• Низкие диэлектрические потери.
• Высокая влагостойкость и стойкость к трекингу.

Изолированные жилы имеют отличительную расцветку или цифровую маркировку в соответствии с ПУЭ: жила 1 – желтая, 2 – зеленая, 3 – красная, нулевая – голубая.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространство между жилами заполняется экструдированным заполнителем из полиэтилена или аналогичного материала, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция (обмотка) из полимерной пленки или экструдированный слой, который служит дополнительным барьером и основой для последующих элементов.

5. Бронепокров

Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ключевая особенность маркировки «б» (без подушки) означает, что между поясной изоляцией и броней отсутствует классическая «подушка» из битума и слоя пластмассовых лент или крепированной бумаги. Вместо этого, броня может накладываться непосредственно на полимерный слой. Основная функция брони – защита от механических повреждений: ударов, сдавливания, растяжения, грызунов.

6. Защитный шланг (наружная оболочка)

Внешний слой – оболочка из полиэтилена (Шп). Она защищает стальные ленты брони от коррозии, воздействия влаги, агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте, и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и влагозащитными свойствами.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля АПвзБбШп 4х120

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U	6/10 кВ или 8,7/10 кВ, 8,7/15 кВ
Система измерения	Переменный ток частотой 50 Гц
Количество и сечение основных жил	4 x 120 мм²
Форма жилы	Секторная (сегментная)
Материал жилы	Алюминий (Al)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Макс. температура при КЗ (до 4 сек)	+250°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C (не более 8 ч/сутки)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км (при +20°C)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки	2.5U0 + 2 кВ в течение 5 мин. (для 10 кВ – 21 кВ)
Стойкость к переменному току частотой 50 Гц	6 кВ – 36 кВ, 10 кВ – 60 кВ (зависит от толщины изоляции)
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150
Диапазон рабочих температур прокладки	Не ниже -15°C (без предварительного подогрева)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и условия прокладки

Кабель АПвзБбШп 4х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его основное применение – сети на напряжение 6-10 кВ.

• Прокладка в земле (траншеях): Кабель предназначен для непосредственной укладки в грунт. Броня защищает от механических воздействий при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовая оболочка – от почвенной коррозии и блуждающих токов. Рекомендуется укладка на подготовленную «подушку» из песка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, подвалы. В этих условиях броня обеспечивает защиту от возможных падений предметов, растяжения.
• Не рекомендуется для прокладки в воздухе (по опорам) без дополнительных мер защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена его разрушающему воздействию. Также не предназначен для подвижного монтажа.

Сравнение с аналогами и выбор марки

Выбор кабеля зависит от конкретных условий проекта. АПвзБбШп имеет ряд аналогов с ключевыми отличиями.

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвзБбШп с аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия от АПвзБбШп	Рекомендуемая область применения
АПвБбШп	Фактически та же маркировка, «вз» часто опускается. Конструктивно идентичен.	Полный аналог.
АПвБГ	Защитный шланг из поливинилхлорида (ПВХ). Более гибкий, лучше подходит для прокладки в сложных трассах, кабельных сооружениях. Менее стойкий к химическим воздействиям, чем полиэтилен.	Кабельные коллекторы, туннели, помещения, где не требуется высокая химическая стойкость оболочки.
АПвБбШв	Защитный шланг из поливинилхлорида пониженной горючести. Обладает стойкостью к распространению горения при одиночной прокладке.	Внутренние помещения, электростанции, где предъявляются требования по пожарной безопасности.
АПвПу	Бронирование отсутствует. Защита – усиленная полиэтиленовая оболочка. Легче и дешевле.	Прокладка в блоках, трубах, защищенных каналах, где исключен риск механических повреждений.
АСБл	Бумажная пропитанная изоляция, броня из стальных лент, защитный покров. Рабочая температура +80°C. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), стареет.	Модернизация старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией.
ПвБбШп	Токопроводящая жила – медь. Более высокая проводимость, меньший вес и диаметр при том же сечении, высокая стойкость к коррозии, но значительно более высокая стоимость.	Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке, компактности, коррозионной стойкости при ограничениях по диаметру трассы.

Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери

Для проектирования сетей критически важны данные по допустимым длительным токовым нагрузкам. Они зависят от условий прокладки.

Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвзБбШп 4х120 (жила +90°C, земля +25°C, грунт 1.2 К·м/Вт)

Условие прокладки	Количество рабочих кабелей в земле	Допустимый длительный ток, А
В земле (траншее)	1	~ 270 А
	2	~ 250 А (с учетом взаимного нагрева)
В воздухе (в помещении, на эстакаде)	1	~ 260 А
	2	~ 235 А

Важно: Приведенные значения являются справочными. Точный расчет должен учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, температуру окружающей среды, глубину прокладки, наличие других кабелей и выполняется в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и методическими указаниями.

Монтаж и эксплуатация

• Прокладка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки. Минимальный радиус изгиба – не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в траншее необходима песчаная подсыпка (подушка) толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или плитами. Глубина прокладки – обычно 0.7-1.0 м от планировочной отметки.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил используются кабельные муфты (соединительные, ответвительные). Для оконцевания – концевые муфты (заливные или термоусаживаемые). Все муфты должны быть рассчитаны на напряжение 6/10 кВ и тип изоляции кабеля (XLPE).
• Испытания после прокладки: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является испытание повышенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц. Для кабеля на 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 21 кВ в течение 5 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается «вз» в маркировке от просто «П»?

Буква «П» без уточнения исторически могла обозначать полиэтиленовую изоляцию. «вз» (вулканизированный) однозначно указывает на использование сшитого полиэтилена (XLPE), который имеет принципиально лучшие температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ) или поливинилхлоридом (ПВХ). В современных стандартах для силовых кабелей на среднее напряжение «П» практически всегда подразумевает сшитый полиэтилен.

Почему в маркировке указано «б» (без подушки), и не приведет ли это к повреждению изоляции броней?

Конструкция «б» допускается современными стандартами. Подушка под броней в классических кабелях (например, с бумажной изоляцией) служила для смягчения и предотвращения повреждения нежной бумажной изоляции острыми кромками бронелент. В кабелях с полимерной изоляцией (XLPE) изоляция и поясной слой обладают высокой механической прочностью и эластичностью. Качественно наложенная бронелента с гладкими кромками не повреждает внутренние слои. Это упрощает конструкцию и снижает стоимость.

Можно ли прокладывать АПвзБбШп в воздухе (по фасадам, опорам)?

Не рекомендуется для длительной открытой прокладки. Полиэтиленовая оболочка (Шп) подвержена фотостарению под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, что со временем приводит к потере эластичности, растрескиванию и разрушению. Для прокладки в воздухе следует выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена черного цвета или, чаще, из ПВХ (марки АПвБбШв, АПвБГ), которые имеют лучшую стойкость к УФ-излучению.

Какой кабель выбрать: АПвзБбШп или АПвБГ?

Выбор зависит от среды прокладки:
АПвзБбШп (полиэтиленовый шланг): Лучшая стойкость к влаге, химическим реагентам (кислоты, щелочи, соли) в грунте. Более жесткий.
АПвБГ (ПВХ шланг): Более гибкий, удобен для прокладки в кабельных сооружениях с множеством поворотов. Оболочка имеет меньшую стойкость к некоторым химическим воздействиям, но часто обладает стойкостью к распространению горения. Имеет лучшую стойкость к УФ (для помещений и эстакад).

Как определяется необходимое сечение 120 мм² для проекта?

Сечение выбирается по двум основным критериям, указанным в ПУЭ:
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный максимальный ток в линии должен быть меньше допустимого тока из Таблицы 3 с поправками на конкретные условия.
2. По потере напряжения. Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать значений, установленных нормами (например, 5% для силовых нагрузок).
Расчет выполняет проектировщик на основе данных о нагрузке, длине линии, способе прокладки и характеристиках питающей сети.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с другими кабелями?

Да. При параллельной прокладке необходимо соблюдать нормативные расстояния между кабелями (не менее 100 мм для кабелей 10 кВ) для обеспечения теплоотвода. Кабели должны быть уложены с зазором, а не вплотную. При пересечении с другими коммуникациями (трубопроводы, кабели связи) кабель АПвзБбШп должен быть отделен слоем земли не менее 0.5 м, а в зоне пересечения защищен плитами или трубами.