Кабель АПвКаП 120 мм

Кабель АПвКаП 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКаП 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с внешним защитным покровом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; Ка – кабельная алюминиевая оболочка; П – наружный покров из полиэтилена (в данном случае, как правило, из полиэтилена повышенной стойкости).

Конструкция кабеля АПвКаП 120 мм²

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

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы (для одножильных кабелей), сечением 120 мм². Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483. Секторная форма жил позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или наложен в виде полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 3.4-4.0 мм, для 35 кВ – около 10.0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран по изоляции (полупроводящий): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле в изоляции.
• Поясная изоляция: Может выполняться из полупроводящих лент поверх экрана по изоляции для многожильных кабелей.
• Алюминиевая оболочка (Ка): Гладкая или гофрированная алюминиевая лента, наложенная продольно и сварная по шву. Выполняет несколько ключевых функций: является нулевым (заземленным) экраном для защиты от электромагнитных помех; обеспечивает механическую защиту от внешних воздействий (грызуны, продавливание); служит барьером для влаги и газов; выполняет роль элемента заземления и защиты от токов короткого замыкания.
• Защитный покров (П): Наружная оболочка из полиэтилена (чаще всего полиэтилена низкого давления, ПНД) или вулканизированного полиэтилена. Защищает алюминиевую оболочку от коррозии, химических воздействий почвы и атмосферы, а также от механических повреждений при транспортировке и укладке.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвКаП 120 мм² регламентируются стандартами ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 10, 20 и 35 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004. Ниже приведены ключевые данные для трехжильного кабеля на напряжение 10 кВ.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 20/35
Сечение основной жилы, мм²	120
Количество и форма жил	1, 3 (секторные), 3 (круглые однопроволочные)
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C	+90 (в нормальном режиме)
Максимальная температура при КЗ (длительность до 4 с), °C	+250
Допустимая температура при перегрузке, °C	+130
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-15
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000 (для кабелей на 6-10 кВ)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	22 кВ / 10 мин. (для 10 кВ кабеля после прокладки)
Строительная длина, м, не менее	200-250 (может варьироваться по согласованию)
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров для многожильных кабелей

Расчетные электрические параметры (для трехжильного кабеля 10 кВ)

Параметр	Значение (приблизительное)
Активное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	0.253
Индуктивное сопротивление, Ом/км	0.11 — 0.13
Емкостное сопротивление, Ом/км	0.06 — 0.08
Допустимый длительный ток нагрузки (в земле, при +25°C в траншее), А	280 — 320 (зависит от условий прокладки)
Допустимый ток короткого замыкания (1 с), кА	~8.5

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаП 120 мм² применяется для создания и реконструкции кабельных линий электропередачи распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
• Использование в условиях повышенной влажности, в том числе в частично затопляемых сооружениях.
• Прокладка в сейсмически активных районах благодаря гибкости и прочности конструкции.
• Вводы на территории промышленных предприятий, шахт, нефтебаз, портов.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах (если это не защитная мера на коротких участках), а также для свободной подвески на воздухе (для этого существуют модификации с несущим тросом или иные марки). Алюминиевая оболочка требует обязательного заземления с двух сторон линии.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 120 мм²

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Комбинация СПЭ-изоляции и герметичной алюминиевой оболочки обеспечивает срок службы не менее 30-40 лет.
• Влагостойкость: Алюминиевая оболочка является абсолютным барьером для влаги и газов, что исключает водное и дендритное старение изоляции.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного сечения.
• Механическая прочность: Алюминиевая оболочка защищает от грызунов, случайных ударов и продавливания.
• Устойчивость к коррозии: Наружная полиэтиленовая оболочка надежно защищает алюминиевую оболочку от химического воздействия.
• Пожарная безопасность: Отсутствие горючих материалов (масла) в конструкции. СПЭ-изоляция не распространяет горение при одиночной прокладке.

Недостатки и ограничения:

• Высокая жесткость и большая масса: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке или с пластмассовой изоляцией без металлической оболочки, АПвКаП более жесткий и тяжелый, что усложняет монтаж, особенно на вертикальных трассах.
• Сложность монтажа концевых муфт: Требуется качественная заделка алюминиевой оболочки, разделка экранов и аккуратная изоляция. Необходим профессиональный инструмент и навыки.
• Чувствительность к вибрациям и изгибам: При частых динамических нагрузках возможна усталость алюминиевой оболочки с образованием трещин.
• Стоимость: Выше, чем у кабелей АВВГ или АПвВГ на аналогичное напряжение, но, как правило, ниже, чем у кабелей с медными жилами или свинцовой оболочкой.

Отличия от кабелей других марок

• АПвКаП vs АПвПу: Кабель АПвПу имеет медную проволочную экранирующую оплетку вместо алюминиевой оболочки. Он легче и гибче, но не обеспечивает такой же механической защиты и абсолютной герметичности. АПвПу чаще применяется в кабельных сооружениях, а АПвКаП – для прокладки в земле.
• АПвКаП vs АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, имеет меньшую допустимую температуру (+80°C для АСБл против +90°C для АПвКаП) и критичен к перепадам высот из-за стекания пропитки. АПвКаП лишен этих недостатков.
• АПвКаП vs АПвВГ: Кабель АПвВГ не имеет металлической оболочки, только экраны и ПВХ-шланг. Он дешевле и легче, но не предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты (трубы, лотки) и менее надежен в условиях возможных механических повреждений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли прокладывать кабель АПвКаП 120 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый покров обеспечивают достаточную защиту от коррозии и механических воздействий грунта. Однако при наличии риска активного внешнего повреждения (раскапывание, давление камней) рекомендуется прокладка в трубах или с использованием сигнальной ленты и защитных плит.

2. Как правильно заземлить алюминиевую оболочку кабеля АПвКаП?

Алюминиевая оболочка должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Для этого используются специальные концевые муфты, в которых предусмотрен контакт для подключения заземляющего проводника. В муфтах соединяются экраны (оболочки) и изолируются от жил. В случае большой длины линии (более 1-2 км) для снижения токов в оболочке может применяться поперечное соединение экранов (cross-bonding).

3. Каков реальный срок службы кабеля АПвКаП 120 мм²?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок может превышать 40-50 лет благодаря стабильности материалов (СПЭ и алюминий).

4. Что означает маркировка «Пв» в названии кабеля?

«Пв» означает, что изоляция токопроводящих жил выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена. Это не обычный полиэтилен (П), а материал, прошедший процесс сшивки молекул, что резко повышает его термостойкость (до +90°C против +70°C у ПВХ) и стойкость к тепловым деформациям.

5. Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель АПвКаП 120 мм²?

Термическая стойкость к току короткого замыкания зависит от времени его протекания. Для стандартного времени 1 секунда допустимый ток КЗ для алюминиевой жилы 120 мм² составляет примерно 8.5 кА. Более точный расчет должен учитывать начальную температуру жилы перед КЗ и конкретное время отключения защиты.

6. Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвКаП разных серий или с другими марками?

Совместная прокладка допускается, но с соблюдением правил ПУЭ (Глава 2.3). Кабели должны быть разделены слоем земли или негорючими перегородками. Расстояние между силовыми кабелями до 10 кВ должно быть не менее 100 мм, если это не специально сконструированный пучок. Прокладка кабелей с разными уровнями напряжения в одной траншее также регламентирована (кабели выше 1 кВ рекомендуется размещать выше кабелей до 1 кВ).

7. Требуется ли подогрев кабеля АПвКаП при прокладке в зимнее время?

Минимальная температура прокладки без подогрева составляет -15°C. При более низких температурах или если кабель хранился на холоде, его необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогревать с помощью трансформаторов. Прокладка непрогретого кабеля может привести к повреждению изоляции и наружной оболочки при изгибах.

8. Какой метод соединения жил кабеля АПвКаП 120 мм² предпочтительнее: опрессовка или сварка?

Оба метода допустимы. Наиболее распространенным и надежным для алюминиевых жил сечением 120 мм² является опрессовка с помощью медных или алюминиевых гильз и гидравлического пресса. Это обеспечивает стабильный контакт с высокой механической прочностью. Сварка (термитная, инверторная) также применяется, но требует высокой квалификации исполнителя для избежания перегрева и нарушения структуры металла.