Кабель АПвзБбШп(г) 4х95
Кабель АПвзБбШп(г) 4х95: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвзБбШп(г) 4х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвзБбШп(г) 4х95 производится следующим образом:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- вз – изоляция жил выполнена с применением вулканизированного сшитого полиэтилена.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – без подушки под броней (в данной конструкции подушка как отдельный элемент отсутствует, ее функции выполняет поясная изоляция).
- Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
- (г) – индекс (г) указывает на герметизацию продольных и поперечных зазоров в броне гидрофобным заполнителем для защиты от проникновения влаги.
- 4х95 – четыре токопроводящие жилы сечением 95 мм² каждая.
- Высокая пропускная способность: Сшитый полиэтилен позволяет работать при высокой температуре жилы (+90°C), что увеличивает допустимый длительный ток по сравнению с кабелем с бумажной изоляцией того же сечения.
- Влагостойкость: Полная герметизация конструкции (гидрофобный заполнитель, полиэтиленовая оболочка) делает кабель невосприимчивым к влаге и позволяет прокладывать его в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
- Механическая прочность: Стальная броня надежно защищает от механических повреждений.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и полиэтиленовая оболочка устойчивы к коррозии.
- Удобство монтажа: Отсутствие необходимости в ограничениях по перепаду высот при прокладке, в отличие от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
- Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (АСБл).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ-оболочке (АВБбШв).
- Чувствительность к точечным ударам и надрезам при монтаже, которые могут привести к развитию «древовидных» образований (трекинга) в полиэтилене.
- Необходимость использования специальных инструментов и муфт для монтажа концевых и соединительных муфт, рассчитанных на сшитый полиэтилен.
- Точные значения необходимо брать из актуальных редакций ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя, так как они зависят от множества поправочных коэффициентов (на температуру грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, глубину прокладки и т.д.).
- Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. При прокладке в траншее на дно насыпается песчаная подушка (толщиной ~10 см). Глубина прокладки обычно не менее 0.7-1.0 м. При пересечении с коммуникациями кабель защищают плитами или трубами. Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология монтажа включает ступенчатую зачистку изоляции, экранирование, установку изоляционного корпуса и герметизацию.
- Испытания после монтажа: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением переменного тока (например, 25 кВ для 10 кВ кабеля в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
- Определение максимальной расчетной мощности и тока нагрузки.
- Проверку по допустимому длительному току (с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки).
- Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
- Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
- Проверку по условиям срабатывания защитной аппаратуры.
- Тщательной ступенчатой зачистке изоляции жил по шаблону.
- Обезжириванию поверхности изоляции из сшитого полиэтилена.
- Качественному монтажу полупроводящих и экранирующих слоев.
- Герметизации места ввода кабеля в муфту и всех разъемных соединений.
- Заземлению брони и экрана по обе стороны от муфты.
Конструкция кабеля АПвзБбШп(г) 4х95
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и долговечность. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Жилы имеют стандартную нулевую расцветку или маркируются цифрами.
2. Изоляция жил
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) придает полиэтилену сетчатую молекулярную структуру, что кардинально улучшает его свойства: повышается температурная стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическая прочность. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из экранирующей полупроводящей ленты или крепированной бумаги. Она выполняет роль заполнения и придает кабелю круглую форму.
4. Экран по жилам
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной ленты или проводящего полимерного слоя. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жил и обеспечения безопасности при повреждении.
5. Броня
Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, давление грунта, грызуны).
6. Защитный шланг (наружная оболочка)
Внешняя оболочка из полиэтилена (Шп) накладывается поверх брони. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), а также к солнечному излучению (если используется светостабилизированный полиэтилен). Индекс (г) указывает на наличие гидрофобного заполнителя в броне, что исключает продольное распространение влаги.
Основные технические характеристики
Технические параметры регламентируются стандартами ТУ 16.К71-310-2001 (и аналогичными). Ключевые характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ:
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ) или 20/35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение основных жил | 4 жилы по 95 мм² |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при коротком замыкании (не более 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки (продолжительность 10 мин.) | Для 10 кВ: 25 кВ |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвзБбШп(г) 4х95 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе. Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он может применяться в условиях повышенной влажности и в агрессивных средах. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета ветровых и ледовых нагрузок, а также защиты от прямого солнечного излучения (при использовании кабеля без светостабилизированного полиэтилена).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Выбор сечения и допустимые токовые нагрузки
Сечение жил 95 мм² выбирается на основе расчета ожидаемой нагрузки, токов короткого замыкания и условий прокладки. Допустимые длительные токи нагрузки зависят от способа прокладки и температуры окружающей среды.
| Способ прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель (значение для одной жилы), А |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт | Не применимо | ~260 А* |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | Не применимо | ~245 А* |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвзБбШп от АПвБбШп?
Индекс «з» в маркировке АПвзБбШп указывает на то, что изоляция выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. В маркировке АПвБбШп (без «з») может подразумеваться изоляция из обычного полиэтилена, что является устаревшим и менее надежным решением для средних напряжений. Для кабелей на 6-35 кВ практически всегда применяется сшитый полиэтилен, поэтому «з» часто опускается, но технически правильная маркировка включает этот индекс.
Можно ли использовать кабель АПвзБбШп(г) 4х95 для прокладки в помещении?
Да, можно. Однако при прокладке в пожароопасных помещениях или кабельных сооружениях необходимо учитывать, что полиэтиленовая оболочка является горючим материалом. При групповой прокладке следует выполнять требования ПУЭ по обеспечению пожарной безопасности (например, применение огнезащитных покрытий, разделительных перегородок).
Что означает индекс (г) и насколько он важен?
Индекс (г) – «герметизированный» – означает, что под броней применен гидрофобный заполнитель (чаще всего на основе водопоглощающих порошков или гелей), а продольные зазоры между лентами брони также заполнены. Это критически важно для предотвращения продольного распространения влаги внутри кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки. Для прокладки в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления использование кабеля с индексом (г) является обязательным.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвзБбШп или ААБл?
Кабель ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, алюминиевой оболочкой и броней) имеет ограничение по перепаду высот при прокладке из-за стекания пропиточного состава. Кабель АПвзБбШп(г) такого ограничения не имеет. Он также легче, обладает большей пропускной способностью и не требует сложных концевых муфт с воронками для устранения стекания. Для новых проектов в большинстве случаев предпочтительнее кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвзБбШп).
Как определить необходимое сечение жил 95 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения выполняется на основе электрического расчета, который включает:
Сечение 95 мм² обычно применяется для питания мощных потребителей (районные трансформаторные подстанции, крупные промышленные объекты) на напряжение 6-10 кВ.
Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в агрессивных грунтах?
Полиэтиленовая оболочка (Шп) обладает высокой химической стойкостью. Однако в особо агрессивных грунтах (с высоким содержанием щелочей, кислот, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита в виде кабеля, проложенного в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, либо применение кабеля с усиленной защитой (например, с оболочкой из поливинилхлорида, но для бронированных кабелей это редкость).
Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?
Для монтажа используются концевые муфты наружной (КНН) или внутренней (КНВ) установки на соответствующее напряжение. Особое внимание уделяется:
Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгого соблюдения инструкции производителя муфт.