Кабель АПвзБбШп(г) 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвзБбШп(г) представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из двух стальных оцинкованных лент и защитным покровом в виде полиэтиленового шланга. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, а также в условиях повышенной влажности и агрессивных сред, где существует риск механических повреждений.
Расшифровка маркировки АПвзБбШп(г)
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: термопластичный или сшитый полиэтилен. В данной марке подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
- вз – обозначение изоляции жил: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки под броней, которая защищает изоляцию от повреждения стальными лентами.
- Шп – материал защитного шланга (внешней оболочки): полиэтиленовый шланг.
- (г) – индекс, указывающий на отсутствие в конструкции наружного покрова из волокнистых материалов («голый»). Защитные функции от коррозии и механических воздействий полностью выполняет полиэтиленовый шланг.
- 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- 1 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, АВП или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочными (круглыми) для больших сечений. В 4-жильном кабеле все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
- 2. Изоляция жилы. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с термопластичным ПЭ. Изоляция наносится экструзионным способом, обеспечивая равномерную толщину и высокие диэлектрические свойства.
- 3. Скрутка изолированных жил. Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для компактности и симметрии жилы 4-жильного кабеля часто имеют секторную форму. Между жилами могут находиться заполнители из ПЭ или резиновой смеси для придания кабелю круглой формы.
- 4. Поясная изоляция. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПЭ-лент или экструдированного слоя. Она служит дополнительным барьером и основой для последующих слоев.
- 5. Подушка под броню. Представляет собой слой из битума, крепированной бумаги, ПЭ-лент или их комбинации. Ее задача – предотвратить повреждение изоляции жил острыми кромками стальных бронелент и обеспечить их свободное смещение при изгибах кабеля.
- 6. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется ГОСТом и зависит от диаметра кабеля. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий (сдавливание, удары, грызуны).
- 7. Защитный шланг (внешняя оболочка). Выполнен из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Он защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли) и ультрафиолетовому излучению. Индекс «(г)» подтверждает, что этот слой является финишным.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с блуждающими токами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Использование в условиях повышенной влажности (шахты, подвалы, речные переходы).
- Объекты, где возможны механические воздействия без значительных растягивающих усилий.
- Распределительные сети 0.4/1 кВ, питание промышленных предприятий, жилых и общественных зданий.
- Точные значения токовых нагрузок, диаметров и массы необходимо уточнять по техническому каталогу производителя, так как они зависят от конкретной конструкции (форма жил, толщины брони и оболочки). Данные по току приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине заложения 0.7-1 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
- По сравнению с АВБбШв (с ПВХ изоляцией и оболочкой):
- Преимущества АПвзБбШп(г): Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Лучшие диэлектрические потери и стойкость к тепловому старению. Полиэтиленовая оболочка более стойка к влаге и химикатам, чем ПВХ.
- Недостатки АПвзБбШп(г): Более высокая стоимость. Менее гибкий при низких температурах. Полиэтиленовая оболочка менее устойчива к распространению пламени (хотя для одиночной прокладки это не критично).
- По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке (ААБл и др.):
- Преимущества АПвзБбШп(г): Значительно меньший вес и радиус изгиба. Отсутствие свинца делает кабель экологичнее и проще в утилизации. Выше стойкость к вибрациям и усталостным нагрузкам.
- Недостатки АПвзБбШп(г): Меньшая герметичность при длительном погружении в воду по сравнению со свинцом.
- По сравнению с кабелями без брони (АПвПу и др.):
- Преимущества АПвзБбШп(г): Наличие стальной брони обеспечивает надежную защиту от механических повреждений, что делает его основным для прокладки в земле.
- Недостатки АПвзБбШп(г): Большие масса, диаметр и стоимость. Сложнее монтаж из-за жесткости.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены и не подвергаться ударам. Хранение предпочтительно под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо обеспечить «постель» из просеянного песка или мягкого грунта без камней толщиной не менее 100 мм. Глубина траншеи – 0.7-1.0 м. При пересечении с коммуникациями кабель должен быть защищен плитами или трубами.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 10 (или 7.5) наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочки.
- Раскатка: Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств. Раскатку следует производить с применением кабельных роликов, не допуская волочения кабеля по грунту и его скручивания.
- Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C требуется предварительный прогрев кабеля в отапливаемом помещении или прогрев током. Монтаж без прогрева может привести к растрескиванию изоляции и оболочки.
- Засыпка: После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка (200 мм), затем укладывается сигнальная лента, после чего траншея засыпается полностью.
- Концевые разделки: Требуется профессиональная разделка с установкой кабельных муфт (концевых или соединительных), обеспечивающих герметизацию и необходимые изоляционные расстояния.
Конструкция кабеля АПвзБбШп(г) 4х жильного
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии:
Основные технические характеристики и условия применения
Кабель АПвзБбШп(г) предназначен для эксплуатации в широком диапазоне условий, что определяется его техническими параметрами.
Таблица 1. Ключевые технические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.6/1 кВ |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Максимальная длительная температура жилы | +90°C (в аварийном режиме до +130°C, при КЗ до +250°C) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил – 7.5 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Стойкость к короткому замыканию | Выдерживает нагрев жилы до 250°C |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3 кВ в течение 5 минут |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ 12176-89) |
Области применения
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, а также для использования в взрывоопасных зонах (требуется дополнительная оценка).
Сечения, масса и электрические параметры
Номенклатура сечений кабеля АПвзБбШп(г) 4х жильного определяется ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами. Ниже приведены примерные данные для наиболее распространенных сечений.
Таблица 2. Примерные параметры кабеля АПвзБбШп(г) 4х жильного 1 кВ
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Допустимый длительный ток нагрузки, А (при прокладке в земле*) | Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 4×16 | 24-27 | 1100-1300 | 80-85 | 1.91 |
| 4×25 | 27-30 | 1400-1650 | 105-110 | 1.20 |
| 4×35 | 30-33 | 1700-2000 | 130-135 | 0.868 |
| 4×50 | 34-38 | 2200-2600 | 155-165 | 0.641 |
| 4×70 | 38-42 | 2800-3300 | 200-210 | 0.443 |
| 4×95 | 43-47 | 3600-4200 | 240-250 | 0.320 |
| 4×120 | 47-51 | 4300-5000 | 275-285 | 0.253 |
| 4×150 | 52-56 | 5200-6000 | 315-325 | 0.206 |
| 4×185 | 57-61 | 6200-7200 | 360-370 | 0.164 |
| 4×240 | 63-68 | 7700-9000 | 425-435 | 0.125 |
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Кабель АПвзБбШп(г) занимает свою нишу в ряду кабелей на 1 кВ. Сравним его с ключевыми аналогами.
Особенности монтажа и эксплуатации
Правильный монтаж – залог долговечной работы кабеля. Для АПвзБбШп(г) необходимо соблюдать следующие требования:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвзБбШп и АПвБбШп?
Индекс «з» в маркировке АПвзБбШп прямо указывает на то, что изоляция жил выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (СПЭ). В марке АПвБбШп изоляция может быть выполнена из термопластичного полиэтилена (ПЭ), который имеет более низкую рабочую температуру (обычно +70°C). Таким образом, АПвзБбШп – кабель с изоляцией из СПЭ, что является его ключевым преимуществом.
Можно ли прокладывать кабель АПвзБбШп(г) открыто по фасадам зданий?
Да, можно, так как полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению. Однако необходимо обеспечить надежное крепление и защиту от возможных механических повреждений (например, на высоте, недоступной для случайного контакта). Также следует учитывать, что при групповой прокладке необходимо проверять условия по распространению горения.
Требуется ли дополнительная защита от коррозии для брони этого кабеля?
Нет, не требуется. Бронеленты имеют оцинкованное покрытие, а внешняя полиэтиленовая оболочка (шланг) надежно защищает их от прямого контакта с агрессивной средой. Индекс «(г)» как раз подтверждает, что кабель имеет полноценную герметичную защиту от коррозии.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: АВБбШв или АПвзБбШп(г)?
Для ответственных линий, где важна высокая пропускная способность и долговечность, предпочтительнее АПвзБбШп(г) благодаря изоляции из СПЭ. Он выдерживает более высокие температурные нагрузки и имеет лучшие диэлектрические характеристики. АВБбШв – более экономичное решение для линий с умеренной нагрузкой, но его ПВХ-оболочка может быть менее стойкой в сильно агрессивных грунтах.
Есть ли у кабеля нулевая жила и жила заземления в стандартном исполнении?
В стандартном 4-жильном кабеле АПвзБбШп(г) все четыре жилы являются основными токопроводящими и имеют одинаковое сечение. Одна из них, как правило, используется в качестве нулевой рабочей (N). Для системы заземления TN-S требуется отдельный проводник защитного заземления (PE), для чего необходимо заказывать кабель с пятой жилой уменьшенного сечения, например, 4×95+1×50. В 4-жильном кабеле роль защитного проводника может выполнять броня (при условии ее заземления с двух сторон), но это требует согласования с проектной организацией и проверки на соответствие ПУЭ по проводимости.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет, так как СПЭ-изоляция обладает высокой стабильностью и стойкостью к старению.
Нужно ли использовать гофрированные трубы или трубы ПНД при прокладке данного кабеля в земле?
Использование дополнительных труб не является обязательным, так как кабель сам по себе имеет броню и герметичную оболочку. Однако применение труб (особенно двустенных гофрированных ПНД) рекомендуется в местах с повышенным риском механических повреждений (при пересечении дорог, в местах возможных земляных работ), а также для облегчения возможной замены кабеля в будущем без вскрытия грунта.
Заключение
Кабель АПвзБбШп(г) 4-х жильный на 1 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую пропускную способность и термостойкость, а также комплексная защита в виде стальной брони и полиэтиленового шланга. Правильный выбор сечения, грамотный монтаж в соответствии с ПУЭ и техническими условиями производителя гарантируют многолетнюю и безотказную работу кабельной линии.