Кабель АПвзБбШп(г) 240 мм
Кабель АПвзБбШп(г) 240 мм²: полный технический обзор и область применения
Кабель АПвзБбШп(г) 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), каналах, тоннелях, а также в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Расшифровка маркировки АПвзБбШп(г) 240 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- вз – изоляция жил выполнена вулканизированным (сшитым) способом.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – без подушки под броней (в данной конструкции подушка как отдельный элемент отсутствует, ее функции выполняют другие слои).
- Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
- (г) – герметизация: продольная герметизация экрана и заполнение межджуточных пространств гидрофобным материалом для защиты от продольного распространения влаги.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня и полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту от коррозии, механических повреждений и грунтовых вод. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, коллекторах, тоннелях: Кабель устойчив к влажной среде и конденсату.
- Прокладка в помещениях и на эстакадах: Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке (индекс «г» – горюч, но при групповой прокладке требуется применение огнезащитных покрытий или коробов).
- В условиях агрессивных сред: На химических предприятиях, в портовых сооружениях, где присутствуют пары кислот, щелочей, солей.
- В регионах с холодным климатом: Сохраняет эластичность при низких температурах.
- Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, укладываемых в трассу. Запрещено волочение кабеля по грунту, сбрасывание с барабана. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Подготовка к монтажу муфт: Требуется аккуратная разделка концов кабеля с послойным удалением оболочки, брони, экранов и изоляции. Необходима строгая чистота и соблюдение геометрических размеров.
- Установка соединительных и концевых муфт: Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты на соответствующее напряжение. Критически важным является восстановление экранов, герметизация и заземление брони и экрана.
- Заземление: Броня и медный экран кабеля должны быть заземлены с обеих сторон. Сечение заземляющего проводника должно быть не менее сечения экрана.
- Маркировка: После монтажа концевые муфты и соединительные муфты маркируются бирками с указанием номера линии, сечения, напряжения.
- Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление должно быть не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
- Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока: Для кабеля на 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ. Продолжительность приложения нормированного напряжения – 10 мин.
- Проверка целостности и фазировки жил: Убедиться в правильности соединения фаз.
- Испытание металлической оболочки (брони) и экрана: Проверка на отсутствие обрывов и качество заземления.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвзБбШп(г) является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной (многопроволочной) формы, что обеспечивает компактность и снижает общий диаметр кабеля. Алюминий марки АВЕ (алюминий для электрических целей) с чистотой не менее 99,5%.
2. Экранирование жилы
Каждая жила имеет собственный экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Это выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
3. Изоляция жилы
Изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из электропроводящей бумаги или ленты, которая служит экраном для всей скрутки.
5. Экран из медных проволок
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок сечением не менее 16 мм² (для данного сечения кабеля) или в виде медной ленты. Он выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью и служит для защиты от электромагнитных помех, а также как элемент системы заземления.
6. Разделительный слой
Под броней может находиться слой из битумного состава или крепированной бумаги, предохраняющий внутренние элементы от коррозии и механического воздействия брони.
7. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов.
8. Защитный шланг (оболочка)
Наружная оболочка из полиэтилена (обозначение Шп). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность не более 5 сек |
| Минимальная температура прокладки | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.12 | При частоте 50 Гц |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Строительная длина, м | Не менее 250 |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное напряжение переменным током | 30 кВ (для 10 кВ) в течение 10 мин. |
| Допустимое усилие при тяжении | Не более 50 Н/мм² сечения жилы |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвзБбШп(г) 240 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Запрещена прокладка по воздуху (на тросах) без дополнительной защиты от УФ-излучения, хотя оболочка из полиэтилена обладает определенной стойкостью.
Сравнение с аналогами и выбор сечения
Сечение 240 мм² является одним из наиболее востребованных для питания мощных потребителей (районные подстанции, крупные промышленные объекты, жилые микрорайоны). При выборе данного кабеля часто рассматривают альтернативы:
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвзБбШп(г) | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвБбШп | Отсутствует индекс «(г)» – нет продольной герметизации. Более низкая стойкость к распространению влаги при повреждении оболочки. | Сухие и нормальные условия прокладки, где риск продольного проникновения влаги минимален. |
| АПвБбШв | Защитный шланг из поливинилхлорида (ПВХ). Лучшая стойкость к распространению горения при групповой прокладке, но меньшая химическая и атмосферостойкость по сравнению с полиэтиленом. | Прокладка внутри зданий, в туннелях, где предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по разности уровней), но обладает высокой электрической прочностью и долговечностью. | Магистральные линии, где исторически применяются кабели с бумажной изоляцией. Требует соблюдения трассового дифференциала. |
| ПвБбШп | Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, стойкость к окислению, меньший диаметр при том же сечении, но значительно более высокая стоимость. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке и надежности, при ограничениях по диаметру трассы. |
Выбор сечения 240 мм² основывается на расчете допустимой токовой нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Для предварительной оценки можно использовать табличные данные.
Допустимые длительные токовые нагрузки (для кабеля 10 кВ, проложенного в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м)
| Количество кабелей в траншее | Расстояние между кабелями, мм | Допустимый ток, А |
|---|---|---|
| 1 | — | 425 |
| 2 | 100 | 385 |
| 3 | 100 | 365 |
| 4 | 100 | 345 |
Примечание: При прокладке в воздухе токовая нагрузка может отличаться. Точный расчет должен производиться по методике, указанной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвзБбШп(г) 240 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания
После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подлежит обязательным испытаниям:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель с индексом (г) отличается от такого же, но без него?
Индекс «(г)» означает, что кабель имеет продольную герметизацию. Конструктивно это достигается наложением под экран или поверх него слоя гидрофобного материала (чаще всего полупроводящей ленты с гидрофобным заполнителем). Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки, тем самым увеличивая надежность и срок службы линии, особенно при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
Можно ли прокладывать АПвзБбШп(г) в земле без дополнительной защиты?
Да, это основное назначение данного кабеля. Его конструкция (броня из стальных лент + полиэтиленовая оболочка) специально разработана для прокладки в траншеях. Однако обязательны мероприятия по подготовке трассы: подсыпка песком, отсутствие острых камней и мусора, глубина прокладки не менее 0,7 м для линий до 20 кВ, укладка сигнальной ленты.
Каков допустимый нагрев жилы при перегрузке?
Согласно ГОСТ и ПУЭ, длительно допустимая температура жилы кабеля с изоляцией из СПЭ составляет +90°C. В аварийном режиме допускается работа с температурой +130°C, но не более 8 часов в году с суммарной продолжительностью не более 100 часов за весь срок службы. При коротком замыкании температура не должна превышать +250°C при длительности КЗ не более 5 секунд.
Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника для брони и экрана?
Сечение заземляющего проводника должно быть не менее 16 мм² по меди (как правило, соответствует сечению самого экрана). На практике часто используют гибкий медный провод сечением 25 мм². Соединение с броней и экраном должно быть надежным, обычно выполняется с помощью медных хомутов с болтовым зажимом и пропайкой.
Что означает «вз» в маркировке и важно ли это?
Обозначение «вз» (вулканизированный) прямо указывает на то, что изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой технологический признак, отличающий его от термопластичного полиэтилена (ПЭ). СПЭ получают путем химической или радиационной сшивки молекул, что резко повышает его термостойкость (с +70°C до +90°C) и стойкость к тепловым деформациям. Поэтому наличие «вз» в маркировке является обязательным для кабелей на среднее напряжение.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый заводом-изготовителем, обычно составляет 5 лет. Расчетный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от соблюдения условий прокладки, эксплуатационных нагрузок, отсутствия повреждений при монтаже, качества монтажа муфт и соблюдения режимов работы сети (отсутствие длительных перегрузок, перенапряжений).
Можно ли использовать кабель АПвзБбШп(г) для реконструкции линий с бумажной изоляцией (типа АСБ)?
Да, это распространенная практика. Кабель с изоляцией из СПЭ имеет меньший диаметр и массу при том же сечении и напряжении, что облегчает монтаж в существующие каналы или траншеи. Важно корректно подобрать муфты для перехода со старого типа изоляции на новый и провести перерасчет токовых нагрузок, так как они могут отличаться.