Кабель АВПбШп 3-х жильный 3 кВ

Кабель АВПбШп 3-х жильный на напряжение 3 кВ: полный технический анализ

Кабель АВПбШп 3х… 3 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с бронепокровом из стальных оцинкованных проволок, в защитном шланге из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и на трассах со сложными условиями эксплуатации, где присутствуют механические нагрузки, растягивающие усилия, блуждающие токи и агрессивные среды. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, В – изоляция из поливинилхлоридного пластиката (старая маркировка, фактически для изоляции жил сейчас используется сшитый полиэтилен, но историческое обозначение «В» сохранилось в марке), П – изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена, б – броня из стальных оцинкованных проволок, Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.

Конструкция кабеля АВПбШп 3 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях. Рассмотрим каждый элемент подробно.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для кабелей на напряжение 3 кВ применяются жилы классов 1 или 2 по гибкости. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 300 мм² и более, а также по требованию заказчика для меньших сечений). Номинальные сечения жил стандартизированы: 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 625, 800 мм².

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолируется слоем силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Для кабеля на 3 кВ номинальная толщина изоляции строго регламентирована стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Изоляция наносится методом экструзии и последующей сшивки, что придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Цветовая маркировка жил соответствует стандартам: для трехжильных кабелей обычно желто-зеленая, синяя и коричневая, либо цифровая маркировка (1, 2, 3).

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между ними негигроскопичным экструдированным заполнителем. Это обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную стабильность конструкции.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция, которая может быть выполнена в виде экструдированного слоя полиэтилена или обмотки из специальных лент. Она служит дополнительным барьером и основой для последующих слоев.

5. Бронепокров

Броня кабеля АВПбШп выполнена из стальных оцинкованных проволок (индекс «б»), наложенных поверх подушки. Подушка брони (подброневая подушка) представляет собой слой крепированной бумаги, ПЭТ-лент или битумного состава, который защищает поясную изоляцию от повреждения проволоками и обеспечивает коррозионную защиту брони. Броня из проволок обеспечивает высокое сопротивление растягивающим нагрузкам, что критически важно для прокладки в грунтах с подвижками, на крутых склонах, в условиях возможных просадок.

6. Защитный шланг (наружная оболочка)

Наружный слой – защитный шланг из полиэтилена (Шп). Он наносится методом экструзии поверх брони и выполняет несколько функций: защита стальной брони от коррозии в агрессивных грунтах (кислотных, щелочных, с блуждающими токами), снижение трения при протяжке кабеля в трубах или блоках, дополнительная механическая и влагозащитная защита.

Основные технические характеристики и условия применения

Номинальное напряжение

Кабель рассчитан на номинальное переменное напряжение 3 кВ частотой 50 Гц. Испытательное переменное напряжение промышленной частоты для новых кабелей составляет 6.5 кВ в течение 10 минут. Допускается длительная работа при напряжении на 10-15% выше номинального.

Температурные режимы

• Допустимая длительная температура нагрева жил: +70°C (в установившемся режиме).
• Максимальная допустимая температура жил при коротком замыкании (в течение не более 5 секунд): +160°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальная температура эксплуатации: -50°C.

Прокладка и монтаж

Кабель АВПбШп предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с повышенной влажностью, с наличием блуждающих токов, на трассах с растягивающими нагрузками (уклоны, подвижные грунты). Допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах. Прокладка по воздуху возможна, но не является основным назначением из-за значительного веса и наличия металлической брони, требующей заземления. При прокладке в земле обязательно использование сигнальной ленты или защитных плит. Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Примерные массо-габаритные и электрические параметры кабеля АВПбШп 3х… 3 кВ

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (в земле)*	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более
3х50	45-50	3500-4000	165-180	0.641
3х95	55-60	5500-6000	230-250	0.320
3х150	65-70	7500-8500	290-315	0.206
3х240	75-85	11000-12500	365-400	0.125

• Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубины, температуры грунта, количества кабелей в траншее) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.

Преимущества и недостатки кабеля АВПбШп

Преимущества:

• Высокая механическая прочность: Броня из стальных проволок эффективно противостоит растягивающим усилиям, ударам, давлению грунта, грызунам.
• Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и полиэтиленового шланга обеспечивает защиту в агрессивных средах и грунтах с блуждающими токами.
• Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью, стойкостью к трекингу и влаге, малыми диэлектрическими потерями.
• Длительный срок службы: При соблюдении условий прокладки и эксплуатации срок службы достигает 30-40 лет.
• Возможность прокладки на сложных трассах: На склонах, в сейсмически активных зонах, в местах с риском просадок грунта.

Недостатки:

• Высокая стоимость: По сравнению с небронированными или кабелями с ленточной бронёй.
• Большой вес и габариты: Усложняют транспортировку и монтаж, требуют применения спецтехники.
• Жесткость: Кабель с проволочной бронёй обладает пониженной гибкостью, что накладывает ограничения на трассировку с малыми радиусами изгиба.
• Необходимость заземления брони: Концы брони должны быть надежно заземлены для обеспечения электробезопасности.

Области применения

Кабель АВПбШп 3 кВ применяется для создания надежных силовых линий распределения электроэнергии 3 кВ в следующих отраслях:

• Горнодобывающая промышленность (питание экскаваторов, насосных станций, главных понизительных подстанций).
• Промышленные предприятия с развитой сетью распределения 3 кВ (металлургия, машиностроение).
• Нефтегазовый комплекс (электроснабжение установок на месторождениях, насосных и компрессорных станций).
• Портовые сооружения и судостроительные верфи.
• Сельское хозяйство (питание крупных оросительных систем).
• Подземные и наземные кабельные линии от ТЭЦ, ГЭС, подстанций к распределительным пунктам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АВПбШп от АВБбШп?

Основное отличие – материал изоляции жил. У АВПбШп изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), а у АВБбШп – из ПВХ-пластиката. СПЭ имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+70°C против +65°C для ПВХ), лучшие диэлектрические характеристики, большую стойкость к тепловым деформациям и влаге. Кабель с СПЭ-изоляцией может допускать большие токовые нагрузки при одинаковом сечении.

Можно ли прокладывать кабель АВПбШп в воде?

Прямая прокладка в воде (реки, озера, моря) не является штатным режимом для данной марки. Хотя полиэтиленовый шланг и обеспечивает высокую герметичность, для постоянной прокладки в водной среде под давлением предназначены специальные кабели, например, с гидрофобным заполнением и усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (типа АПвП).

Как правильно заземлять броню кабеля?

Броня должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Для этого бронепокров раскручивается, проволоки собираются в жгут и соединяются с контуром заземления через специальные зажимы или наконечники с помощью болтового соединения. Сечение проводника заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ (глава 1.7). В муфтах для этого предусмотрены специальные контактные лепестки или площадки.

Как определить необходимое сечение жил для конкретной нагрузки?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Расчет ведется согласно ПУЭ (Глава 1.3). Необходимо знать установившуюся мощность нагрузки, коэффициент мощности, способ и условия прокладки, температуру окружающей среды. Рекомендуется привлекать для расчетов проектные организации.

Что означает аббревиатура «П» в маркировке, если изоляция – сшитый полиэтилен?

Это историческое несоответствие в маркировке. Буква «П» изначально в отечественных стандартах обозначала изоляцию из полиэтилена. С появлением сшитого полиэтилена (СПЭ) для него была сохранена эта же буква, хотя технология принципиально иная. Фактически «П» в марках типа АВП, АПвП, АПвПу и т.д. сейчас указывает на использование именно СПЭ-изоляции.

Каковы особенности монтажа в условиях низких температур?

При температуре ниже -15°C прокладка без подогрева запрещена, так как полиэтиленовый шланг и изоляция теряют эластичность и могут потрескаться. Подогрев необходимо производить в закрытом помещении или с помощью специальных греющих устройств (трансформаторов) в течение 24-72 часов до достижения температуры кабеля не ниже 0°C. Работать с кабелем на морозе следует без резких изгибов и ударов.

Заключение

Кабель АВПбШп 3х… 3 кВ является технически сложным и надежным продуктом, предназначенным для ответственных силовых линий в условиях, где требуются повышенная механическая прочность и коррозионная стойкость. Его применение экономически оправдано на протяженных трассах в сложных грунтах, в промышленных зонах с агрессивными факторами. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления гарантируют многолетнюю и бесперебойную работу кабельной линии. При проектировании и закупке необходимо руководствоваться актуальными стандартами (ГОСТ 31996-2012, ТУ производителя) и учитывать конкретные условия эксплуатации.