Кабель АПвКаП 3х70

Кабель АПвКаП 3х70: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКаП 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экраном из алюмополимерной ленты и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное допускается работа в режиме однофазного замыкания на землю.

Расшифровка маркировки АПвКаП 3х70

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данном контексте устаревшее обозначение, в современных стандартах для такой конструкции используется иное, но исторически «в» может указывать на защитную оболочку). Более точное современное прочтение: «в» – вторая, внешняя защитная оболочка. Однако для кабеля АПвКаП оболочка из полиэтилена, что отражено последней буквой «П».
• Ка – экран по изоляции жилы в виде алюмополимерной ленты (комбинированной ленты из алюминиевой фольги и полимерной пленки).
• П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
• 3х70 – три основные токопроводящие жилы сечением 70 мм² каждая.
• Отсутствие обозначения «ож» указывает на то, что жилы, скорее всего, однопроволочные (для сечений 70 мм² это допустимо по ГОСТ), но могут быть и многопроволочными в зависимости от технических условий завода-изготовителя.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном из алюмополимерной ленты, в защитной оболочке из полиэтилена, трехжильный, с сечением жил 70 мм².

Конструкция кабеля АПвКаП 3х70

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной (скрученной из нескольких проволок). Класс гибкости обычно 1 или 2 (жесткая или полужесткая). Алюминий обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медью.

2. Экранирующий слой по жиле (ЭПС – экран по поверхности жилы)

Поверх жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических зазоров между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, англ. XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения:

• Для 6 кВ – примерно 3,0 мм.
• Для 10 кВ – примерно 3,4 мм.
• Для 35 кВ – примерно 9,0 мм.

СПЭ-изоляция обеспечивает высокую допустимую температуру эксплуатации (до 90°C в длительном режиме) и стойкость к токам короткого замыкания (до 250°C).

4. Экранирующий слой по изоляции

Представляет собой комбинированную ленту из алюминиевой фольги и полимерной пленки (алюмополимерная лента). Данный слой является электромагнитным экраном. Он выполняет несколько ключевых функций:

• Создает равномерное радиальное электрическое поле вокруг изоляции каждой фазы.
• Защищает от влияния электромагнитных помех на внешние цепи.
• Служит в качестве элемента, замыкающего токи утечки и емкостные токи в случае повреждения, что критически важно для срабатывания релейной защиты.
• В конструкции АПвКаП этот экран является также продольной герметизацией, защищая изоляцию от проникновения влаги вдоль кабеля.

5. Поясная изоляция и заполнение

Экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется промежуточным заполнителем (обычно из ПВХ-пластиката или резиновой смеси) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

6. Внешняя защитная оболочка

Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает:

• Отличную влагозащиту (гидрофобность).
• Стойкость к агрессивным химическим средам, кислотам, щелочам, солям.
• Высокую механическую прочность на разрыв и истирание.
• Сопротивление солнечному излучению (если используется полиэтилен стабилизированный, светостабилизированный).

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/10 (12) или 20,7/35 (40,5)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ, °C	+250	Продолжительность не более 5 сек
Минимальная температура монтажа, °C	-20	Без предварительного прогрева
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	Для одножильных кабелей – не менее 10
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При температуре +20°C
Емкость, мкФ/км	~0,3 – 0,4 (для 10 кВ)	Зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 – 0,15	Зависит от взаимного расположения жил

Токовые нагрузки (ориентировочные, для прокладки в земле, при температуре грунта +25°C, глубине заложения 0,7 м)

Режим работы	Токовая нагрузка, А	Условия
Длительно допустимый ток (Iдл)	~200 – 220 А	1 кабель в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт
Допустимый ток при КЗ (Iкз)	~8,5 кА (1 сек)	Рассчитывается по формуле с учетом сечения и материала

Важно: Фактические токовые нагрузки требуют точного расчета с учетом всех условий прокладки: температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее, удельного теплового сопротивления грунта, наличия искусственного охлаждения.

Области применения кабеля АПвКаП 3х70

Кабель АПвКаП 3х70 применяется для создания стационарных линий электропередачи и распределения энергии в сетях среднего класса напряжения. Типичные объекты применения:

• Распределительные сети 6-35 кВ городской и промышленной инфраструктуры: питание районных подстанций, трансформаторных пунктов (ТП), распределительных пунктов (РП).
• Промышленные предприятия: электроснабжение цехов, мощных электродвигателей, главных понизительных подстанций (ГПП).
• Нефтегазовая отрасль: прокладка на территориях с химически агрессивными средами, где важна стойкость оболочки.
• Объекты энергетики: соединения внутри подстанций, выводы мощности от генераторов малой и средней мощности.
• Транспортная инфраструктура: электроснабжение объектов железнодорожного транспорта (вокзалы, депо).

Преимущества выбора АПвКаП 3х70:

• Экономичность: Алюминиевые жилы дешевле медных при сопоставимой пропускной способности на данном уровне напряжения.
• Надежность изоляции: СПЭ-изоляция не подвержена водному деревлению, имеет высокие диэлектрические и механические свойства.
• Влагозащищенность: Конструкция с алюмополимерным экраном и полиэтиленовой оболочкой обеспечивает высокую степень герметизации.
• Коррозионная стойкость: Оболочка из ПЭ устойчива к большинству видов химической и электрохимической коррозии.
• Меньший вес: По сравнению с кабелем с медными жилами аналогичного сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.

Ограничения и особенности:

• Алюминиевые жилы требуют особого внимания при монтаже концевых и соединительных муфт из-за склонности к ползучести и окислению. Необходимо использовать специальную контактную пасту и правильные методы обжатия.
• Полиэтиленовая оболочка имеет ограниченную стойкость к истиранию при протяжке в блоках с острыми кромками, по сравнению с кабелями в бронепокрове (АПвБШп).
• Кабель не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншее) требует защиты сигнально-защитной лентой или кирпичом от механических повреждений при последующих раскопках.

Сравнение с аналогами

Требования к монтажу и эксплуатации

1. Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту сигнальной лентой или плитами. Запрещена прокладка в блоках, заполненных водой.

2. Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -20°C требуется предварительный прогрев кабеля в течение 24-72 часов. Монтаж без прогрева приводит к риску повреждения изоляции и оболочки.

3. Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже. Нарушение приводит к деформации экранов и созданию точек концентрации электрического поля.

4. Оконцевание и соединение: Обязательно применение специализированных концевых муфт (КНТп, ПСТп) и соединительных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. При заделке алюминиевых жил необходимо использовать токопроводящую пасту для удаления оксидной пленки и предотвращения ее повторного образования.

5. Заземление: Экраны (алюмополимерные ленты) всех трех жил на концах кабеля должны быть надежно соединены между собой и заземлены. Это необходимо для безопасности и правильной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКаП принципиально отличается от АПвП?

Ключевое отличие – в материале и конструкции экрана по изоляции. В АПвКаП используется алюмополимерная лента, которая совмещает функции электромагнитного экрана и барьера против продольного проникновения влаги. В АПвП экран, как правило, выполнен из медных лент или проволок и не обеспечивает такой степени герметизации. Поэтому АПвКаП более предпочтителен для прокладки в грунтах с высокой влажностью.

Можно ли прокладывать АПвКаП 3х70 в земле без дополнительной защиты?

Технически – да, так как полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге и агрессии. Однако, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабели без бронированных покровов, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений. На практике это означает укладку в траншее на песчаную подушку с последующим засыпанием мягким грунтом и укрытием сигнальной лентой или кирпичом/железобетонными плитами. Для трасс с высоким риском повреждения (распахиваемые земли, места проведения земляных работ) рекомендуется использовать бронированный аналог – АПвБШп.

Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвКаП 3х70 без установки соединительных муфт?

Расстояние ограничено не электрическими параметрами, а исключительно логистическими возможностями: максимальной длиной отрезка кабеля в бухте (барабане). Стандартная строительная длина для кабелей среднего напряжения составляет от 300 до 800 метров, в некоторых случаях может достигать 1500 м. Таким образом, на длинных трассах неизбежна установка соединительных муфт, которые являются потенциально слабым местом и требуют высококачественного монтажа.

Как правильно выбрать класс напряжения кабеля (6/10 кВ или 20,7/35 кВ)?

Выбор определяется напряжением сети, в которую интегрируется кабель. Для сетей 10 кВ используется кабель с номинальным напряжением 8,7/10 кВ или 6/10 кВ (последний допустим, но является устаревающим решением). Для сетей 35 кВ – только 20,7/35 кВ. Использование кабеля с заниженным классом напряжения недопустимо и приведет к пробою изоляции. Использование кабеля с завышенным классом напряжения (например, 35 кВ в сети 10 кВ) допустимо с электрической точки зрения, но экономически нецелесообразно из-за значительного удорожания.

Требуется ли для АПвКаП 3х70 система постоянного мониторига состояния изоляции?

Для стандартных распределительных сетей это не является обязательным. Однако для ответственных магистральных линий или кабелей, питающих критически важных потребителей, рекомендуется внедрение систем частичных разрядов (ЧР) или распределенного температурного мониторинга (DTS). Это позволяет перейти от планово-предупредительного ремонта к ремонту по фактическому состоянию, повышая надежность.

Каков срок службы кабеля АПвКаП 3х70?

Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от совокупности факторов: стабильности электрических нагрузок, отсутствия перегрузок, отсутствия механических повреждений, коррозионной стабильности среды, качества монтажа муфт.