Кабель АПвБВ 10 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБВ 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и надежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в электросетевом строительстве.
Расшифровка маркировки АПвБВ 10 кВ 240 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из полиэтилена вулканизированного (сшитого).
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- В – наружный защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медных проволок (сечением не менее 25 мм²), наложенных поверх полупроводящего слоя. Эти проволоки служат для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при коротком замыкании, выполняя функцию заземляющего проводника.
- Распределительные сети 6/10 кВ: Прокладка в земле (траншеях) и кабельных каналах для питания трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах, на промышленных предприятиях.
- Промышленные объекты: Питание мощного оборудования на заводах, фабриках, рудниках.
- Инфраструктурные проекты: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных станций, портов.
- Резервированные линии: Создание дублирующих и перекрестных связей для повышения надежности энергоснабжения.
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
- Отсутствие риска стекания пропитки: Не требует специальных ограничений по разности уровней при прокладке.
- Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция из сшитого полиэтилена не стареет от перепадов нагрузки.
- Простота монтажа и разделки: Не требует специального инструмента для герметизации концов, как бумажно-масляные кабели.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении оболочки и брони влага может распространяться вдоль экрана, в отличие от АСБл, где влага локализуется.
- Более высокая стоимость: По сравнению с АСБл аналогичного сечения.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Абсолютная чистота и герметичность соединения критически важны.
- АПвБВ (XLPE) имеет более высокую пропускную способность по току, меньший вес и радиус изгиба, не боится перепадов по высоте.
- АВБбШв (бумажная изоляция) традиционно считается более надежным в плане локализации повреждений и менее чувствительным к качеству монтажа муфт в полевых условиях, но имеет ограничения по температуре и разности уровней.
- По допустимому длительному току (нагреву) с учетом условий прокладки и группирования.
- По потере напряжения (для протяженных линий).
- По току короткого замыкания (проверка на термическую стойкость).
- По экономической плотности тока (для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат).
- Защиту персонала от поражения электрическим током (снятие потенциала с экрана).
- Возможность срабатывания релейной защиты при замыкании на землю.
- Отвод токов, наведенных на экран и броню.
- Наружный диаметр: 45-55 мм.
- Вес 1 км кабеля: 3500-4500 кг.
Конструкция кабеля АПвБВ 10 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует сечению 240 мм². Может быть выполнена в однопроволочном (монолитном) или многопроволочном исполнении. Для сечения 240 мм², как правило, применяется многопроволочная жила класса 2 по ГОСТ 22483. Жила имеет круглую форму, компактирована для уменьшения общего диаметра кабеля.
2. Экранирование жилы
Поверх жилы накладывается экран в виде полупроводящего экструдированного слоя из сшитого полиэтилена. Он предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме) и стойкостью к образованию трещин. Толщина изоляции нормирована и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм.
4. Экранирование изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из электротехнической бумаги или полимерной пленки, наложенную поверх экрана. Ее задача – защитить экран от повреждения при наложении брони.
6. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
7. Наружная оболочка
Изготовлена из ПВХ-пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию барьера от влаги и агрессивных сред. Имеет, как правило, черный цвет.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Напряжение, U0/U, кВ | 6/10 | Между жилой и землей / между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность до 5 сек |
| Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более | 0.125 | При +20°C |
| Емкость, мкФ/км | ~0.35 | Приблизительное значение |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15 | Приблизительное значение |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может варьироваться у производителей) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Расчетные данные по току нагрузки
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт | ~355 |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | ~390 |
| В трубе (в земле) | ~310 |
Примечание: Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или каталогов производителя с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группирование и т.д.).
Область применения кабеля АПвБВ 10 кВ 240 мм²
Важное ограничение: Кабель АПвБВ не предназначен для прокладки в воде (водоемах, реках), а также в болотистой местности с постоянным подтоплением, так как броня из стальных лент подвержена коррозии при длительном контакте с водой, несмотря на наличие наружной оболочки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем АСБл 10 кВ:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. Дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора, рекомендуется подсыпка слоя песка (10 см). После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней, укладывается сигнальная лента. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 100 мм.
2. Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в туннелях, каналах, этажах. Крепление должно осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба. Необходимо учитывать групповой коэффициент при плотной укладке.
3. Монтаж соединительных и концевых муфт: Обязательно применение специализированных муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, заземление экрана и герметизацию.
4. Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением величиной 60 кВ (для кабелей 10 кВ) в течение 10 минут.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвБВ от АПвП?
Основное отличие – в материале наружной оболочки. У АПвП наружная оболочка выполнена из полиэтилена, а у АПвБВ – из ПВХ. Полиэтиленовая оболочка (АПвП) обладает лучшими влагозащитными и механическими свойствами, что позволяет использовать такой кабель в более агрессивных условиях, включая прокладку в болотистой местности. АПвБВ имеет более широкое распространение для стандартных условий.
Можно ли проложить кабель АПвБВ 10 кВ 240 мм² по воздуху (по фасаду, на эстакаде)?
Да, можно. Кабель АПвБВ рассчитан на прокладку в воздухе при условии отсутствия риска механических повреждений. Однако при открытой прокладке необходимо учитывать воздействие ультрафиолета. ПВХ-оболочка кабеля АПвБВ имеет ограниченную стойкость к солнечному свету, поэтому при длительной прокладке на солнце рекомендуется использование кабелей с защитой от УФ-излучения (специальные светостабилизированные составы оболочки) или применение защитных кожухов/лотков.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвБВ или АВБбШв?
Для напряжения 10 кВ кабель АВБбШв с бумажно-пропитанной изоляцией является прямым аналогом АСБл, но с алюминиевой жилой и ПВХ-оболочкой. Сравнивая с АПвБВ:
В современных проектах все чаще выбирают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвБВ) как более технологичные.
Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На что оно влияет?
Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета:
Сечение 240 мм² является стандартным и распространенным для магистральных и распределительных линий 10 кВ средней мощности, обеспечивая баланс между стоимостью кабеля и его пропускной способностью (около 355 А в земле).
Нужно ли заземлять броню и экран кабеля АПвБВ?
Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Медные проволоки экрана и стальная броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает:
В некоторых случаях (для длинных линий) может применяться заземление экрана в одной точке для снижения потерь, но такая схема требует специального обоснования и применения специальных муфт.
Каков ориентировочный вес и наружный диаметр кабеля АПвБВ 10 кВ 1х240?
Конкретные значения зависят от производителя и конструктивных особенностей. Ориентировочные данные:
Перед заказом и проведением монтажных работ необходимо запросить точные данные из паспорта или каталога производителя конкретной партии кабеля.