Кабель АВБШв 4х240

Кабель АВБШв 4х240: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АВБШв 4х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бронированный стальными лентами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ, 1 кВ и 3 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АВБШв следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила, В – изоляция из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из ПВХ. Цифровое обозначение «4х240» указывает на количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 240 мм² каждая.

Конструкция кабеля АВБШв 4х240

Конструкция кабеля АВБШв 4х240 является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.

1. Токопроводящая жила

Основная жила выполняется из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), что определяет ключевые потребительские и экономические характеристики кабеля. Жила сечением 240 мм² является многопроволочной (как правило, пятого или шестого класса гибкости по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа. Для кабеля на напряжение 1 кВ и ниже все четыре жилы имеют одинаковое сечение. В зависимости от требований заказчика, жилы могут быть круглой или секторной (сегментной) формы. Использование секторных жил позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов на изоляцию и оболочку, что делает конструкцию более компактной и экономичной.

2. Изоляция

Каждая токопроводящая жила изолирована индивидуальным слоем ПВХ пластиката. Цветовая маркировка изоляции жил должна соответствовать стандартам для идентификации: для трехжильных кабелей – коричневый, черный, серый; для четырехжильных – коричневый, черный, серый, синий или голубой. Синяя или голубая жила всегда используется в качестве нулевой (N). Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную толщину и высокие диэлектрические свойства.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В кабеле АВБШв 4х240 скрутка, как правило, выполняется концентрически вокруг центрального сердечника (который может отсутствовать, если жилы имеют секторную форму). Между скрученными жилами допускается заполнение промежутков ПВХ-жгутами или аналогичным материалом для придания конструкции округлой формы и повышения стабильности.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция (обмотка) из ПВХ-ленты или крепированной бумаги. Этот слой служит дополнительной электрической защитой и предохраняет изоляцию жил от повреждения при наложении брони.

5. Броня

Броневой покров является ключевым элементом марки Б и БШв. Он состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормируется стандартами. Первая лента накладывается по спирали, вторая – с перекрытием витков первой, что обеспечивает высокую гибкость и механическую прочность на разрыв и сдавливание. Оцинковка лент предотвращает коррозию. Броня защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также обеспечивает стойкость к растягивающим нагрузкам.

6. Защитный шланг (оболочка)

Поверх брони методом экструзии накладывается оболочка из ПВХ-пластиката (Шв). Этот слой защищает стальные ленты брони от коррозии в агрессивных средах, выполняет функцию дополнительной изоляции и придает кабелю окончательный вид. Оболочка, как правило, имеет черный или серый цвет и наносится с такой толщиной, чтобы обеспечить стойкость к внешним воздействиям.

Основные технические характеристики и параметры

Технические характеристики кабеля АВБШв 4х240 регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия» и другими сопутствующими стандартами.

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры (для напряжения 1 кВ)

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0.66/1 кВ (1.2 кВ)
Количество и сечение основных жил: 4 x 240 мм²
Форма жилы: круглая или секторная
Материал жилы: алюминий, многопроволочная
Строение жилы: согласно классу 2 (многопроволочная) по ГОСТ 22483
Материал изоляции и оболочки: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ)
Толщина изоляции жилы: 2.0 мм (для 1 кВ)
Толщина оболочки поверх брони: Не менее 3.0 мм
Вид брони: Две стальные оцинкованные ленты
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил)
Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C
Максимальная допустимая температура нагрева жил при эксплуатации: +70°C
Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +90°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)
Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек): +160°C
Строительная длина: Не менее 150-200 м (может оговариваться с производителем)
Срок службы: Не менее 30 лет

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля АВБШв 4х240 (однократно проложенного в земле при температуре грунта +15°C)

Длительно допустимый ток нагрузки (I_доп): ~355 А
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более: 0.125 Ом/км
Индуктивное сопротивление (при частоте 50 Гц): ~0.077 Ом/км
Емкость кабеля: ~0.3 мкФ/км

Примечание: Конкретные значения токовых нагрузок зависят от условий прокладки (в земле, в воздухе, количество кабелей в пучке, температура окружающей среды) и должны уточняться по актуальным ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и расчетным таблицам.

Область применения и особенности прокладки

Кабель АВБШв 4х240 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 3 кВ. Благодаря наличию брони и защитной оболочки из ПВХ, он может прокладываться в различных условиях, включая среды с повышенной коррозионной активностью.

Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель не требует дополнительных защитных труб или коробов, что значительно удешевляет монтаж. Однако при высокой коррозионной активности грунта или наличии блуждающих токов рекомендуется дополнительная защита (например, прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах). При прокладке в траншеях необходимо устройство песчаной подушки и засыпки, а также укладка сигнальной ленты.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Броня обеспечивает защиту от механических воздействий, а негорючий ПВХ пластикат (при наличии индекса «нг» – не распространяющий горение) позволяет групповую прокладку с учетом требований пожарной безопасности.
Прокладка в помещениях, подвалах, тоннелях: Кабель может использоваться внутри зданий и сооружений, за исключением помещений с повышенной пожаро- и взрывоопасностью, если иное не оговорено в проектной документации с учетом характеристик конкретного исполнения кабеля.
Эксплуатация в условиях повышенной влажности: Защитная оболочка Шв обеспечивает стойкость к воздействию влаги. Кабель может прокладываться в местах с высокой влажностью, но не предназначен для постоянного погружения в воду.

Важным ограничением является запрет на прокладку бронированных кабелей с алюминиевыми жилами по наклонным и вертикальным трассам с большим перепадом высот из-за ползучести алюминия и возможности сползания и повреждения кабеля под собственным весом. Для таких трасс используются специальные крепления или кабели с медными жилами.

Преимущества и недостатки кабеля АВБШв 4х240

Преимущества:

Экономичность: Использование алюминия вместо меди снижает стоимость кабеля и монтажа примерно в 2-3 раза при сопоставимых сечениях.
Высокая механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от механических повреждений, что особенно важно при прокладке в земле.
Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и ПВХ-шланг обеспечивают защиту в агрессивных средах.
Удобство монтажа: Отсутствие необходимости в дополнительных защитных конструкциях (трубах, коробах) при прокладке в земле.
Длительный срок службы: При соблюдении условий эксплуатации и монтажа срок службы превышает 30 лет.

Недостатки:

Большой вес и габариты: Кабель имеет значительную массу (примерно 7-9 кг/м) и наружный диаметр (около 60-70 мм), что усложняет транспортировку и монтаж.
Ограниченная гибкость: Несмотря на многопроволочные жилы, наличие брони и большое сечение ограничивают минимальный радиус изгиба.
Склонность алюминия к ползучести и окислению: Требуется надежное соединение и оконцевание с использованием специальной контактной пасты или смазки для предотвращения окисления в местах контакта.
Относительно более низкая проводимость: По сравнению с медным кабелем аналогичного сечения, алюминиевый имеет большее электрическое сопротивление, что приводит к большим потерям мощности на нагрев при одинаковой токовой нагрузке.

Сравнение с другими марками кабелей

Для выбора оптимального решения важно сравнивать АВБШв с кабелями схожего назначения.

АВБШв vs. ААБл: Кабель ААБл имеет броню из стальных лент, но бумажную пропитанную изоляцию и алюминиевые жилы. Он предназначен для более высоких напряжений (до 10 кВ), но требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот из-за стекания пропитки) и менее стоек к влаге без герметичных концовых муфт.
АВБШв vs. ВБШв: Кабель ВБШв имеет идентичную конструкцию, но с медными токопроводящими жилами. Он дороже, но обладает меньшим электрическим сопротивлением, большей токовой нагрузкой, лучшей гибкостью и надежностью контактных соединений. Выбор между ними – это компромисс между бюджетом и техническими требованиями.
АВБШв vs. АПвБШв: Кабель АПвБШв вместо ПВХ-изоляции использует сшитый полиэтилен (СПЭ). Это позволяет увеличить рабочую температуру жилы до +90°C, повысить токовую нагрузку и надежность, но стоимость такого кабеля значительно выше. АПвБШв чаще применяется на напряжения 6-35 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АВБШв 4х240 без потери напряжения?

Максимальная длина линии без существенных потерь напряжения зависит от тока нагрузки и допустимого падения напряжения (обычно 5% для силовых сетей). Для примера, при токе 300 А и cos φ=0.9 падение напряжения составит примерно 5% на длине 150-180 метров. Для точного расчета необходимо использовать формулу: ΔU = √3 I L (Rcosφ + X*sinφ) / U_ном, где R и X – удельные активное и индуктивное сопротивления кабеля, L – длина линии.

2. Можно ли использовать кабель АВБШв 4х240 для прокладки по воздуху (по фасадам, между опорами)?

Да, можно. Однако необходимо учитывать его значительный вес и обеспечивать надежное крепление с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Также важно использовать кабели с индексом «нг» (не распространяющий горение) при групповой прокладке на фасадах и внутри зданий для соблюдения требований пожарной безопасности.

3. Требуется ли дополнительная защита (труба, короб) при прокладке АВБШв 4х240 в земле?

Как правило, не требуется, так как броня из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений. Однако в особых условиях (каменистый грунт, зоны с высокой активностью грызунов, пересечение с дорогами, зоны с высокими коррозионными рисками) рекомендуется прокладка в асбестоцементных, пластиковых или стальных трубах.

4. Как правильно соединять и оконцовывать жилы кабеля АВБШв 4х240?

Для соединения жил необходимо использовать специальные сжимные или болтовые соединители, предназначенные для алюминиевых жил большого сечения. Перед соединением рекомендуется зачистить жилы от окисной пленки и нанести кварцевазелиновую или аналогичную контактную пасту. Место соединения изолируется термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми муфтами. Броня должна быть заземлена с обеих сторон кабеля с помощью бронесвязевого провода и заземляющих наконечников.

5. В чем разница между кабелем с круглыми и секторными жилами?

Кабель с секторными жилами имеет меньший общий диаметр (на 15-20%) и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами того же сечения и номинального напряжения. Это приводит к экономии материалов, облегчению монтажа и снижению стоимости. Однако кабель с секторными жилами может быть менее гибким, а его электрические характеристики (емкость, индуктивность) могут незначительно отличаться. Выбор зависит от требований проекта и условий прокладки.

6. Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель АВБШв 4х240?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется по формуле и зависит от времени срабатывания защиты. Для предварительной оценки можно использовать данные, что при времени КЗ 1 секунда допустимый ток для алюминиевой жилы 240 мм² составляет примерно 15-17 кА. Для точного расчета необходимо знать полное сопротивление петли КЗ и время отключения защитных аппаратов.

7. Существует ли аналог кабеля АВБШв по зарубежным стандартам (например, IEC)?

Прямого аналога по конструкции может не быть, но близкими по назначению являются кабели с обозначением типа XLPE/AWA/PVC (сшитый полиэтилен, алюминиевая жила, броня из алюминиевых проволок, оболочка из ПВХ) или аналогичные. В европейской практике чаще используются кабели с медными жилами и иной конструкцией брони. При выборе аналога необходимо сверять номинальное напряжение, сечение, конструкцию и климатическое исполнение.

Заключение

Кабель АВБШв 4х240 является надежным, экономичным и широко распространенным решением для организации силовых вводов, магистральных линий распределительных сетей 0,66-1 кВ, питания крупных потребителей (трансформаторных подстанций, производственных цехов, жилых микрорайонов). Его ключевые преимущества – наличие брони, позволяющей прокладку в земле без дополнительных защит, и использование алюминиевых жил, обеспечивающих низкую стоимость. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех технических требований и норм ПУЭ гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.