Кабель АПвЭПу 1х70 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой токопроводящей жилой сечением 70 мм², в экране из медных проволок и с внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где могут возникать длительные (до 8 часов в сутки) перенапряжения.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия в тяжелых условиях эксплуатации.
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс жилы (1 или 2) указывается в договоре поставки. Жила имеет круглую форму. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономическую эффективность кабеля по сравнению с медными аналогами.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул), что придает ему выдающиеся термомеханические свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), устойчивость к деформациям и старению. Толщина изоляции нормирована стандартами и для напряжения 20 кВ составляет, как правило, 5.5 мм, а для 35 кВ – 9.0 мм.
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный слой полупроводящего материала. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.
Поверх полупроводящего экрана на изоляции наложен металлический экран. В кабеле АПвЭПу он выполнен в виде оплетки из медных проволок. Основные функции:
Изготавливается из полиэтилена (ПЭ) или полиэтилена повышенной прочности. Обозначение «у» в маркировке указывает на ее усиленную конструкцию. Оболочка защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ, ультрафиолетового излучения и служит дополнительным барьером для электрического контакта. Цвет оболочки, как правило, черный.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20/35 кВ (24 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 70 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130 °C (не более 8 ч/сут, 100 ч/год) |
| Температура при коротком замыкании | +250 °C (не более 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию возможны отрезки от 150 м) |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон рабочих температур эксплуатации | От -50 °C до +50 °C |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более | 0.443 Ом/км |
| Допустимый длительный ток в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, +25 °C) | ~250 А |
| Допустимый длительный ток в воздухе (+25 °C) | ~275 А |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 50 кВ (для 20 кВ) / 65 кВ (для 35 кВ) |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 1800 — 2200 кг |
Кабель АПвЭПу 1х70 применяется для создания и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Важное замечание: Для одножильных кабелей в переменном поле необходимо учитывать наведение ЭДС на металлических элементах (экран, броня). При прокладке в земле или в неметаллических трубах экран должен быть заземлен с двух сторон для протекания циркулирующих токов. В случаях, когда требуется исключить циркулирующие токи, применяют одноточечное заземление или кросс-соединение экранов. При прокладке в стальных трубах или наличии ферромагнитных элементов между жилами, экран, как правило, заземляется с одной стороны.
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Предпочтительная сфера применения |
|---|---|---|
| АПвЭПу | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, экран-оплетка, оболочка ПЭ усиленная. Без брони. | Воздушные линии, кабельные сооружения, грунт без механических нагрузок. |
| АПвПу | Отличие в материале экрана: у АПвПу экран выполнен в виде медной ленты, а не оплетки из проволок. Менее гибкий, но дешевле. | Там же, где и АПвЭПу, но при меньших требованиях к гибкости и стойкости к многократным изгибам. |
| АПвБбШп | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб») и защитного шланга из полиэтилена («Шп»). | Прокладка в земле (траншеях) с высоким риском механических повреждений. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня, защитный покров. Устаревшая, но надежная конструкция. | Замена в существующих сетях. Требует соблюдения перепадов уровней при прокладке из-за стекания пропитки. |
| ПвП 1х70 | Медная жила (отсутствие «А» в маркировке), изоляция XLPE. Более высокая проводимость, стоимость и вес. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке и компактности (шаг прокладки), при ограничении по сечению. |
Основное отличие заключается в конструкции металлического экрана. В АПвЭПу экран выполнен в виде оплетки из медных проволок (индекс «Э»). В АПвПу (без «Э») экран выполнен из одной или двух медных лент, наложенных спирально. Оплетка обеспечивает большую гибкость, лучшее сопротивление токам короткого замыкания и большую стойкость к многократным изгибам. Ленточный экран дешевле, но менее гибок.
Да, можно, но с существенными оговорками. Кабель не имеет брони, поэтому прокладка допустима только в траншеях без механических нагрузок (растяжения, вибрации, ударов). Обязательно требуется песчаная подушка на дне траншеи, засыпка мягким грунтом или песком сверху и укладка сигнально-защитной ленты. В местах с повышенным риском повреждения (под дорогами, вводы в здания) кабель необходимо защищать трубами (ПНД, асбоцементными) или железобетонными плитами.
Способ заземления зависит от длины линии и способа прокладки. При прокладке в земле или в неметаллических трубах, как правило, применяется двухстороннее заземление экрана на обоих концах линии. Это обеспечивает безопасность, но приводит к циркуляции токов в экране. Для линий длиной более нескольких сотен метров или при высоких нагрузках циркулирующие токи могут вызывать значительные потери. В этом случае рассматривают схемы с одноточечным заземлением или кросс-соединением экранов (для трехжильных кабелей или систем из трех одножильных). Окончательное решение принимается на основе расчета и должно быть отражено в проектной документации.
Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные муфты:
Качество монтажа муфт критически важно для надежности всей кабельной линии.
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвЭПу при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и обслуживания составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от факторов: стабильность питающего напряжения (отсутствие длительных перенапряжений), температурный режим (недопущение хронических перегрузок), отсутствие механических повреждений, коррозионная активность среды, качество монтажа соединительных муфт.
Выбор между тремя одножильными кабелями (1х70) и одним трехжильным (3х70) обусловлен несколькими технико-экономическими факторами. Одножильные кабели проще в производстве и транспортировке (меньший вес бухты), их легче монтировать на сложных трассах (меньший радиус изгиба для одного кабеля). При повреждении одной жилы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный. Однако для прокладки трех одножильных кабелей требуется большее пространство (их необходимо укладывать треугольником или в ряд с определенным шагом для уменьшения взаимного нагрева и уравнивания индуктивных сопротивлений), а монтаж муфт и заземления экранов сложнее. Трехжильный кабель компактнее, но тяжелее и требует более аккуратного обращения с большим радиусом изгиба.
Кабель АПвЭПу 1х70 является современным, надежным и экономически эффективным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 20-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и усиленной полиэтиленовой оболочке, обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и стойкость к внешним воздействиям. Ключевыми для корректной эксплуатации являются правильный выбор способа прокладки, грамотное заземление экрана и высококачественный монтаж с использованием специализированной кабельной арматуры. Понимание деталей конструкции, характеристик и ограничений данного кабеля позволяет проектировщикам и монтажникам оптимально интегрировать его в энергетическую инфраструктуру, обеспечивая бесперебойное и безопасное электроснабжение.