Кабель АПвзБбШп(г) 3х120: полный технический обзор и сфера применения
Кабель АПвзБбШп(г) 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно (номинальное напряжение 6/10 кВ) частотой 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность в условиях механических воздействий и агрессивных сред, что делает его ключевым элементом в промышленной и распределительной энергетике.
Расшифровка маркировки АПвзБбШп(г) 3х120
Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- вз – изоляция жил выполнена с применением вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
- Б – наличие броневой защиты.
- б – броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором.
- Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
- (г) – индекс «г» указывает на то, что кабель не имеет джутовой пропитанной подушки между броней и внутренними слоями, а также означает герметизацию продольных зазоров гидрофобным заполнителем («г» – голый, в значении отсутствия волокнистых материалов). Это повышает стойкость к влаге.
- 3х120 – три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- Защита от электромагнитных помех.
- Обеспечение симметричности электрического поля.
- Создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Защита от внешних электромагнитных влияний.
- Промышленные предприятия: Основные и распределительные питающие линии внутри заводских территорий, подключение мощного оборудования (трансформаторов, двигателей, компрессорных станций).
- Городские кабельные сети 6/10 кВ: Прокладка в коллекторах, туннелях и кабельных каналах для питания распределительных подстанций и крупных потребителей (ТЦ, больницы, административные здания).
- Объекты инфраструктуры: Электроснабжение насосных станций, очистных сооружений, железнодорожных узлов.
- Добывающая промышленность: Может применяться на открытых горных выработках и в карьерах с учетом условий прокладки.
- Сельское хозяйство: Для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью (засоленные, заболоченные почвы).
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания барабанов. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Подготовка к прокладке: Перед монтажом необходимо провести входной контроль: визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции для кабелей на 10 кВ должно быть не менее 100 МОм.
- Прокладка в траншеях: Глубина заложения – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель защищают футлярами (трубами). Расстояние между несколькими кабелями 6-10 кВ в траншее – не менее 100 мм. После укладки – засыпка мягким грунтом без камней и укладка сигнальной ленты.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Критически важна чистота и соблюдение технологии обезжиривания, полусклейки экрана, герметизации.
- Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть надежно заземлены с обеих сторон. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Прокладка в земле (в траншее, один кабель, температура грунта +15°C, глубина 0.7 м): ~260 А.
- Прокладка в воздухе (на открытом воздухе или в помещении, температура воздуха +25°C): ~235 А.
- Расчетном токе нагрузки с учетом перспективы развития.
- Проверке по допустимой потере напряжения (для сетей 10 кВ это, как правило, не определяющий фактор).
- Проверке на термическую стойкость к токам короткого замыкания (КЗ). Сечение 120 мм² обычно удовлетворяет этим требованиям для большинства распределительных сетей.
- Экономической плотности тока (согласно ПУЭ, для предприятий с числом часов использования максимума нагрузки более 5000 в год, для алюминиевых жил составляет 1.2 А/мм²). Для тока 260 А расчетное экономическое сечение составит ~217 мм², поэтому 120 мм² может быть выбрано из условий других проверок или для менее нагруженных линий.
- Более высокая рабочая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: Кабели с бумажной изоляцией нельзя прокладывать с большими уклонами из-за стекания пропиточного состава.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требуется специальная арматура для герметизации концов от подсоса влаги, меньшие радиусы изгиба.
- Высокая стойкость к влаге и термостабильность: СПЭ не стареет от тепловых циклов так быстро, как бумажная изоляция.
- Меньший вес и диаметр при аналогичных электрических параметрах.
Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стальных лент, в полиэтиленовом шланге, без подушки, с заполнением, на напряжение 6/10 кВ, трехжильный, сечением жил 120 мм².
Конструкция кабеля АПвзБбШп(г) 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к внешней оболочке.
1. Токопроводящая жила
Жила выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и прокладки. Форма жилы – секторная или круглая. Секторная форма применяется для оптимизации геометрии кабеля, уменьшения общего диаметра и экономии материалов изоляции и оболочки.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка). Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами на напряжение 10 кВ. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками: высокая допустимая температура длительной работы (до +90°C), стойкость к термоокислительному старению, низкие диэлектрические потери.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции каждой жилы накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном на жиле он формирует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле в пределах изоляции данной фазы.
5. Поясная изоляция и экран
Поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается общий для всех жил полупроводящий поясной экран. Часто он выполнен в виде экструдированной оболочки или полупроводящей ленты. Его функция – симметрирование электрического поля и обеспечение контакта с металлическим экраном.
6. Металлический экран
Поверх поясной изоляции накладывается медная или алюминиевая экранирующая лента, либо оплетка из медных проволок. В кабелях на 6/10 кВ чаще применяется медная лента. Назначение металлического экрана:
7. Разделительный слой и заполнение
Под броней может находиться слой из полимерной пленки или талька. Пространство между жилами заполняется гидрофобным компаундом или резиновой смесью (индекс «г»), что препятствует продольному распространению влаги в случае повреждения внешней оболочки.
8. Броня
Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормирована. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.
9. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Наружная оболочка из полиэтилена (индекс «Шп») накладывается поверх брони. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям), коррозии и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель в сложных грунтах, включая болотистые и с высокой коррозионной активностью.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | Между жилой и землей/между жилами |
| Частота, Гц | 50 | |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность до 4 сек. |
| Минимальная температура прокладки, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.253 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 (для 10 кВ) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Способ прокладки | В земле (траншеях), каналах, тоннелях, на эстакадах, в помещениях, частично затопленных помещениях. Не предназначен для прокладки в воздухе (по воздушным линиям). |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля. |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для районов с умеренным и холодным климатом). |
Области применения кабеля АПвзБбШп(г) 3х120
Благодаря сочетанию броневой защиты и полиэтиленовой оболочки, данный кабель является универсальным решением для распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической и коррозионной стойкости.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки, бюджета и требований к надежности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвзБбШп(г) | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвБбШп(г) | Изоляция из вулканизированного полиэтилена (аналогично). Фактически, это та же марка, записанная в иной редакции. «вз» и «в» в современной трактовке часто равнозначны. | Полный аналог. |
| АПвБбШв(г) | Внешняя оболочка из поливинилхлорида (ПВХ). Менее стойка к УФ-излучению и химическим агентам, но более гибкая при низких температурах и не распространяет горение при групповой прокладке. | Прокладка в помещениях, туннелях, где важна огнестойкость. Не для агрессивных грунтов. |
| АПвПг(г) | Броня из плоских проволок (индекс «П»). Более гибкий, лучше выдерживает вибрации и растягивающие нагрузки. | Участки с возможными смещениями грунта, сейсмически активные районы. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, броня, оболочка из ПВХ или алюминия. Требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), имеет меньшую допустимую температуру нагрева (+70°C). | Бюджетное решение для сухих неагрессивных грунтов при отсутствии высоких требований к току нагрузки. |
| ПвПг(г) | Токопроводящая жила из меди. Более высокая стоимость, но меньший диаметр при том же сечении, более высокая стойкость к коррозии жилы, большая допустимая токовая нагрузка (на 20-30%). | Критически важные объекты, где необходим минимум потерь и максимум надежности, объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (медь менее склонна к окислению в местах соединений). |
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвзБбШп(г) 3х120 должна осуществляться с соблюдением ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), СНиП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвзБбШп(г) принципиально отличается от АПвБбШв?
Ключевое отличие – материал внешней оболочки. У АПвзБбШп(г) оболочка из полиэтилена (ПЭ), у АПвБбШв – из поливинилхлорида (ПВХ). ПЭ более стоек к влаге, химикатам и ультрафиолету, поэтому кабель с индексом «Шп» предпочтителен для прокладки в агрессивных грунтах и на открытом солнце. ПВХ-оболочка («Шв») обладает лучшими противопожарными свойствами (не распространяет горение) и сохраняет гибкость при низких температурах, что важно для монтажа внутри помещений и в холодный период.
Что означает индекс «(г)» и насколько он важен?
Индекс «(г)» означает отсутствие в конструкции кабеля волокнистых материалов (пропитанной кабельной пряжи, джута) и наличие гидрофобного заполнения в межжильном пространстве под оболочкой. Это крайне важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в условиях возможного подтопления. При повреждении внешней оболочки вода не будет распространяться вдоль кабеля по капиллярам волокнистых материалов, что локализует место повреждения и упрощает ремонт. Для ответственных подземных трасс использование кабеля с индексом «(г)» является обязательным требованием.
Какой максимальный ток нагрузки для данного кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и температуры окружающей среды. Согласно ПУЭ (Глава 1.3), для кабеля с алюминиевыми жилами 120 мм² с изоляцией из сшитого полиэтилена:
Эти значения являются справочными. Точный расчет должен проводиться проектировщиком с учетом всех поправочных коэффициентов: на количество работающих кабелей в одной траншее, температуру среды, способ охлаждения и т.д.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки по воздуху (по опорам)?
Кабель АПвзБбШп(г) не предназначен для самостоятельной подвески на опорах воздушных линий (ВЛ). Его конструкция, особенно наличие стальной брони, рассчитана на стационарную прокладку без значительных механических растягивающих нагрузок. Для воздушных линий применяются специальные марки кабелей, например, СИП (самонесущий изолированный провод) или кабели с несущим тросом. Однако прокладка кабеля АПвзБбШп(г) по эстакадам, галереям, внутри производственных помещений, где он укладывается на лотки или полки, является штатным режимом эксплуатации.
Как правильно выбрать сечение жилы 120 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения 120 мм² для кабеля 6/10 кВ является типовым для фидеров средней мощности. Он основывается на:
Окончательное решение всегда закрепляется в проектной документации, выполненной лицензированной организацией.
Каковы главные преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-пропитанной?
Заключение
Кабель АПвзБбШп(г) 3х120 является современным, надежным и универсальным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6/10 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, броневой защиты от механических повреждений и полиэтиленовой оболочки, стойкой к коррозии, делает его предпочтительным выбором для прокладки в сложных грунтовых условиях, на промышленных территориях и в городской инфраструктуре. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативными документами гарантируют долговечность и бесперебойность работы энергетических систем.