Кабель АПвзБбШп(г) 70 мм²: полный технический обзор
Кабель марки АПвзБбШп(г) 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Расшифровка маркировки АПвзБбШп(г) 70 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- вз – изоляция жил выполнена с применением вулканизированного сшитого полиэтилена.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – без подушки (отсутствие дополнительной подушки под броней, что допустимо при наличии экрана и внешней оболочки).
- Шп – защитный шланг (внешняя оболочка) из полиэтилена.
- (г) – герметизация: водоблокирующие ленты или заполнение гидрофобным гелем в поясной изоляции и под оболочкой для предотвращения продольного распространения влаги.
- 70 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- 1. Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы (для сечений от 70 мм² обычно секторная), соответствующая классу 2 по ГОСТ 22483. Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
- 2. Экран на жиле: Полупроводящий экран (электропроводящий сшитый полиэтилен или полупроводящая лента), наложенный поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- 3. Изоляция жилы: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – обычно 3,0-3,4 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C в длительном режиме) и стойкостью к термодеформациям.
- 4. Экран на изоляции: Полупроводящей слой, аналогичный экрану на жиле. Вместе они образуют коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- 5. Поясная изоляция: Медные или алюминиевые проволоки или ленты, наложенные поверх экрана изоляции. Служат для выравнивания потенциала, защиты от внешних электромагнитных влияний и в качестве пути для тока короткого замыкания.
- 6. Разделительный слой: Битумная лента или полимерная пленка, наложенная поверх экрана для предотвращения его коррозии при контакте с броней.
- 8. Защитный шланг (внешняя оболочка): Из полиэтилена (ПЭ). Обозначение «Шп» указывает на шланговое исполнение. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли) и коррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.
- 9. Герметизация (г): Водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель, расположенные под оболочкой и/или в поясной изоляции. При контакте с влагой материал набухает, герметизируя поврежденный участок и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки (глубина, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее) и должно уточняться по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ прокладки. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, грызунов. Полиэтиленовая оболочка и герметизация «(г)» обеспечивают стойкость к влаге и грунтовым водам. Требуется устройство песчаной подушки и засыпки, а также укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Броня обеспечивает защиту от случайных механических воздействий при обслуживании. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влажной среде, возможным химическим воздействиям.
- Прокладка в помещениях и частично затопляемых сооружениях.
- Не рекомендуется для подвески на воздушных линиях (для этого существуют специальные марки, например, АСБл) и для прокладки в блоках.
- Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает лучшими диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с бумажно-масляной изоляцией, не подвержена старению из-за увлажнения.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Отличная влагостойкость: Комбинация герметизации «(г)» и полиэтиленовой оболочки делает кабель практически нечувствительным к влаге и пригодным для прокладки в грунтах с высоким уровнем вод.
- Химическая стойкость: Оболочка из ПЭ устойчива к агрессивным средам: кислым и щелочным грунтам, солевым растворам.
- Механическая защита: Броня из стальных лент надежно защищает от повреждений.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно более дешевым по сравнению с медными аналогами (например, ПвБбШп), что критически важно для протяженных магистралей.
- Отсутствие необходимости в масляном хозяйстве: В отличие от маслонаполненных кабелей, не требует систем подпитки маслом и контроля давления.
- Большой вес и радиус изгиба: Жесткая конструкция с броней требует соблюдения минимального радиуса изгиба (15D) и усложняет монтаж на сложных трассах.
- Чувствительность к вибрациям и динамическим нагрузкам: Броня из лент не предназначена для частых изгибов и вибраций, что ограничивает применение на подвижных участках.
- Необходимость в специальном инструменте для разделки: Для монтажа концевых и соединительных муфт требуется аккуратная зачистка изоляции и экранов, что требует квалификации персонала.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями без брони и герметизации: Однако это оправдано для ответственных трасс.
- Прокладка: При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 0,7-1,0 м. Расстояние между несколькими кабелями должно быть не менее 100 мм (для 10 кВ). Обязательна песчаная подсыпка и защита кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ (стопорные, соединительные, концевые). Место перехода изоляции кабеля в изоляцию муфты является критическим узлом, требующим чистоты и точности монтажа.
- Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 60 кВ для 10 кВ кабеля в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
- По допустимому длительному току (нагреву): Основной критерий. Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше Iдоп для данных условий прокладки.
- По потере напряжения: Для протяженных линий (сотни метров и более) необходимо проверить, что потери напряжения в конце линии не превышают нормированных значений (обычно ±5-10% от номинального).
- По току короткого замыкания: Кабель должен выдерживать термическое действие тока КЗ за время его отключения защитой. Для кабеля 70 мм² с алюминиевой жилой это, как правило, не является лимитирующим фактором в распределительных сетях 10 кВ.
- По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленные предприятия) сечение может выбираться из условий минимальных приведенных затрат.
- В местах пересечения с дорогами, подъездными путями – в футлярах (трубах) из ПНД, асбоцемента или стали для перераспределения механической нагрузки.
- При высокой вероятности раскопок сторонними организациями (в городской черте) – укладка сигнальной ленты на глубине 0,25 м от поверхности, а иногда и защитных плит поверх кабеля.
- В грунтах с большим содержанием камней, строительного мусора – устройство песчаной подушки и засыпки толщиной не менее 100 мм.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвзБбШп(г) является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
7. Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий.
Основные технические характеристики
Характеристики приведены для кабеля на номинальное напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ, 8,7/15 (17,5) кВ, 26/35 (40,5) кВ |
| Сечение основной жилы | 70 мм² |
| Количество и форма жил | 3 жилы, секторной формы |
| Материал жилы | Алюминий (Al), класс 2 по ГОСТ 22483 |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в режиме КЗ, до 4 сек) |
| Минимальная температура прокладки | -15°C (без предварительного подогрева) |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,443 Ом/км (согласно ГОСТ 22483) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~205 А (для прокладки в земле, 1 кабель в траншее, tгрунта=+15°C) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км |
Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (примерные для 10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля | Около 55-65 мм |
| Масса 1 км кабеля | Около 4500-5500 кг |
| Толщина изоляции жилы | 3,0-3,4 мм |
| Толщина стальной ленты брони | 0,5-0,8 мм (каждая из двух) |
| Толщина оболочки из ПЭ | Около 3,0-4,0 мм |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвзБбШп(г) 70 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения.
Кабель рассчитан на работу в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
Преимущества и недостатки кабеля АПвзБбШп(г) 70 мм²
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
Таблица 3. Сравнение кабеля АПвзБбШп(г) с другими марками на 10 кВ
| Марка кабеля | Отличия от АПвзБбШп(г) | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| АПвБбШп (без «г») | Отсутствие герметизации. Более низкая стойкость к продольному распространению влаги. | Для сухих грунтов, кабельных каналов с низким риском затопления. |
| АПвПг | Броня из круглых оцинкованных проволок, оболочка из ПЭ. Более гибкий, лучше защищен от растягивающих нагрузок. | Для вертикальных и наклонных трасс (шахты, скважины), участков с риском растяжения. |
| ААБл | Бумажно-масляная изоляция, броня из лент, свинцовая оболочка. Тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устарел. | Реконструкция старых сетей, где требуется полная взаимозаменяемость. |
| ПвБбШп (медный аналог) | Медная жила. Меньшее сечение при том же токе, выше стойкость к коррозии и электропроводность, но значительно выше стоимость. | Для объектов с высокими требованиями к пожарной безопасности (АЭС, метро), на коротких участках с очень высокой плотностью тока. |
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвзБбШп от АПвзБбШп(г)?
Буква (г) в маркировке означает, что кабель имеет герметизацию. Под оболочкой и/или в экране проложены водоблокирующие материалы (ленты, заполнители). При повреждении оболочки и попадании влаги эти материалы набухают, локализуя зону увлажнения и предотвращая распространение воды вдоль кабеля на десятки метров. Это значительно повышает ремонтопригодность и надежность линии в сырых грунтах.
2. Можно ли проложить кабель АПвзБбШп(г) 70 мм² по воздуху (по фасаду, между опорами)?
Не рекомендуется для протяженных воздушных трасс. Броня из стальных лент не предназначена для постоянных ветровых нагрузок и вибраций. Для воздушной прокладки существуют специальные кабели с несущим тросом (например, АВТ, СИП) или с проволочной броней, рассчитанной на растяжение (АПвПг). Однако кратковременная прокладка по фасаду или в качестве спуска с опоры допускается при условии надежного крепления.
3. Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в одной траншее с еще двумя такими же кабелями?
Допустимый ток нагрузки снижается при групповой прокладке из-за взаимного нагрева. Для точного определения необходимо выполнить тепловой расчет согласно ПУЭ гл. 1.3 или использовать специализированное ПО. Ориентировочно, для трех кабелей в одной траншее с расстоянием 100 мм между ними, Iдоп может снизиться на 10-15% по сравнению с одиночной прокладкой. Для кабеля 70 мм² на 10 кВ это значение может составить примерно 175-185 А вместо 205 А.
4. Что означает «вз» в маркировке и чем это отличается от просто «Пв»?
Обозначение «вз» (вулканизированный сшитый полиэтилен) и «Пв» (полиэтилен вулканизированный) в современной трактовке по ГОСТ 31565-2012 и техническим условиям производителей являются синонимами и указывают на изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE). Оба обозначения соответствуют одному и тому же материалу. Различие в написании часто связано с историческими причинами и особенностями конкретных ТУ.
5. Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?
Выбор сечения 70 мм² должен основываться на комплексном расчете:
Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проекте электроснабжения.
6. Требуется ли для кабеля АПвзБбШп(г) дополнительная защита при прокладке в земле (трубы, кабельные каналы)?
Конструкция кабеля (броня, оболочка из ПЭ) является самодостаточной для прямой прокладки в земле. Однако в следующих случаях дополнительная защита обязательна или рекомендована:
Заключение
Кабель АПвзБбШп(г) 70 мм² является современным, надежным и экономически обоснованным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, броневой защиты, химически стойкой оболочки и системы герметизации, делает его предпочтительным выбором для прокладки в земле и сложных условиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя обеспечивают долговечность и бесперебойность работы энергетических объектов.