Кабель АПвЭгП 3х35
Кабель АПвЭгП 3х35: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвЭгП 3х35 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с герметизацией и защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий.
Расшифровка маркировки АПвЭгП 3х35
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Э – наличие экрана (в данном случае – из медных проволок и/или электропроводящей ленты).
- г – герметизация (водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель в экране).
- П – наличие защитного покрова (броня) в виде двух оцинкованных стальных лент.
- 3х35 – три основные токопроводящие жилы сечением 35 мм² каждая.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год).
- Температура жилы при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность КЗ – 4 секунды).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Температура эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 минут.
- Городские и промышленные кабельные сети (распределение от подстанций 10/0.4 кВ к трансформаторным пунктам).
- Питание крупных промышленных потребителей, насосных станций, компрессорных установок.
- Сети наружного освещения и электроснабжения объектов инфраструктуры.
- Кабельные вводы на территорию предприятий и жилых микрорайонов.
- Участки с повышенными требованиями к механической защите.
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C, что позволяет увеличить пропускную способность.
- Отсутствие масла: нет риска утечки, проще монтаж вертикальных трасс, выше экологическая безопасность.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
- Меньшая трудоемкость монтажа: не требуется специальная подготовка концов (за исключением монтажа концевых муфт).
- Большая длина строительных отрезков из-за отсутствия ограничений по разности уровней.
- Более высокие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловому старению.
- Выше допустимая рабочая температура.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на основе ПВХ-изоляции.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок. Некачественная разделка и монтаж могут привести к локальным концентрациям электрического поля и пробою.
- Требовательность к условиям хранения: необходимо защищать торцы от влаги.
Конструкция кабеля АПвЭгП 3х35
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной. Для сечения 35 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по ГОСТ 22483-2012 класс 2 или выше), что обеспечивает необходимую гибкость. Форма жилы – секторная или круглая. Секторная форма применяется для оптимизации заполнения пространства внутри кабеля, уменьшения его общего диаметра и расхода материалов.
2. Экранирующий слой жилы (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основная изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, которые сохраняются при высоких температурах (до 90°C в продолжительном режиме и до 130°C в режиме перегрузки). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает полиэтилену стойкость к тепловой деформации и растрескиванию.
4. Экранирующий слой изоляции (полупроводящий экран)
Поверх изоляции каждой жилы накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного концентрического электрического поля вокруг изолированной жилы и является частью общего экрана кабеля.
5. Поясная изоляция и заполнитель
Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется жгутами из синтетических материалов или резиновой смесью для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или полимерной пленки.
6. Экран (медный)
Экран кабеля выполняет несколько ключевых функций: замыкание электрического поля внутри кабеля, защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и безопасность при обслуживании (служит для стекания токов утечки и токов короткого замыкания). В кабеле АПвЭгП экран, как правило, выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции, или комбинации медной ленты и проволок. Наличие индекса «г» (герметизация) означает, что под экраном или в его структуре присутствуют водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель, препятствующие продольному распространению влаги в случае повреждения оболочки.
7. Разделительный слой
Поверх экрана накладывается слой из ПЭТ-ленты или крепированной бумаги для защиты экрана от контакта с броней.
8. Броня (защитный покров)
Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.
9. Наружная оболочка
Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету, возгоранию (в случае применения негорючих составов ПВХ) и служит дополнительной изоляцией. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвЭгП 3х35 (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м)
| Условие прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечание |
|---|---|---|
| Одна кабельная линия в траншее, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт | 165 | Базовое условие |
| Одна кабельная линия в траншее, тепловое сопротивление грунта 2.0 К·м/Вт | 140 | Для сухих песчаных грунтов |
| Две кабельные линии в одной траншее с расстоянием 0.25 м между кабелями | 145 | С учетом взаимного нагрева |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, ГОСТ 31996-2012 и зависят от конкретных условий прокладки (температура воздуха/грунта, количество кабелей в траншее, наличие коробов, туннелей и т.д.).
Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Наружный диаметр кабеля | 45 — 50 | мм |
| Масса 1 км кабеля | 2800 — 3200 | кг |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.868 | Ом/км |
| Индуктивное сопротивление | 0.11 — 0.13 | Ом/км |
| Емкостное сопротивление | 0.15 — 0.18 | мкФ/км |
Область применения кабеля АПвЭгП 3х35
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях, включая помещения с повышенной влажностью. Благодаря броне и герметизации, он является основным решением для распределительных сетей среднего напряжения (СН) 6-20 кВ в следующих объектах:
Не рекомендуется для прокладки в блоках, а также в условиях с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки, территории химических комбинатов) без дополнительной защиты (например, кабели в полиэтиленовом шланге).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвЭгП перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, СБ):
Преимущества перед кабелем АВБбШв (с ПВХ изоляцией на среднее напряжение):
Недостатки кабеля АПвЭгП:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвЭгП 3х35 должна производиться с соблюдением норм ПУЭ, СНиП и инструкций завода-изготовителя. Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита кирпичом или сигнальной лентой, а также глубина заложения не менее 0.7-1.0 м. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ, для исключения взаимного перегрева.
При монтаже концевых и соединительных муфт требуется тщательная зачистка изоляции, наложение полупроводящих и заземляющих слоев в строгом соответствии с технологической картой. Обязательным является надежное заземление брони и экрана с двух концов кабельной линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭгП от АПвПгП?
Основное отличие заключается в материале внешней оболочки. У кабеля АПвПгП внешняя оболочка выполнена из полиэтилена, а у АПвЭгП – из ПВХ. Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге и агрессивным химическим средам, но менее устойчива к ультрафиолету и имеет худшие противопожарные характеристики (легче горит). Кабель с ПВХ оболочкой (АПвЭгП) более распространен для общей прокладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭгП 3х35 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Броня и оболочка из ПВХ обеспечивают защиту от атмосферных воздействий и УФ-излучения. Однако необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, ледовые) и обеспечивать соответствующее крепление. Также важно помнить о допустимом токе нагрузки для прокладки в воздухе, который может отличаться от прокладки в земле.
Нужно ли заземлять броню и экран кабеля АПвЭгП?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71-72). Броня и экран должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает электробезопасность (снижает напряжение прикосновения на оболочке), позволяет работать устройствам защиты, а также замыкает путь для токов короткого замыкания.
Что означает индекс «г» (герметизация) и насколько она эффективна?
Индекс «г» указывает на наличие в конструкции кабеля элементов, препятствующих продольному распространению влаги вдоль оси кабеля в случае локального повреждения оболочки и брони. Обычно это водоблокирующие ленты или гидрофобный порошок/гель в экране. Эффективность ограничена и рассчитана на сдерживание влаги на участке в несколько метров, а не на работу кабеля в полностью затопленном состоянии. Основная защита от влаги – целостность оболочки и брони.
Какой срок службы у кабеля АПвЭгП 3х35?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель и достигает 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок) и отсутствии внешних повреждений.
Как выбрать между АПвЭгП 3х35 и кабелем с медными жилами (ПвБШп, ПвПгП)?
Выбор основан на технико-экономическом расчете. Кабель с алюминиевыми жилами (АПвЭгП) значительно дешевле и легче. Кабель с медными жилами имеет меньшее электрическое сопротивление, что позволяет при том же сечении передавать большую мощность (примерно на 30% при одинаковых условиях), он более стоек к механическим изгибам и коррозии. Решение принимается исходя из бюджета проекта, требований к токовой нагрузке, условий прокладки и долгосрочных затрат на потери электроэнергии.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена?
Главная особенность – необходимость тщательного удаления полупроводящих слоев без повреждения основной изоляции. Для этого используются специальные шаблоны и инструменты. После зачистки обязателен контроль гладкости поверхности изоляции. Также критически важно обеспечить плавный переход электрического поля с изоляции кабеля на изоляцию муфты с помощью наложения проводящих и полупроводящих лент или гелей в строгом соответствии с инструкцией производителя муфт. Несоблюдение технологии – основная причина отказов.