Кабель АПвВ 3х70

Кабель АПвВ 3х70: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвВ 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания; В – оболочка из поливинилхлорида. Цифра 3 указывает на количество основных жил, а 70 – на номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвВ 3х70

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (для определенных классов гибкости и напряжений), так и многопроволочной.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
• Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечного сшивания молекул, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, а также стойкостью к тепловым ударам.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью системы экранирования.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях на 6-35 кВ отдельные изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, обычно в виде лент или экструдированного слоя.
• Экран (заземляющий): Поверх поясной изоляции накладывается медный экран. Он может выполняться в виде медной ленты, оплетки из медных проволок или комбинации thereof. Основная функция – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для токов короткого замыкания.
• Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвВ 3х70 регламентируются стандартами ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) и ТУ 16.К71-310-2001. Ниже приведены ключевые характеристики.

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ в зависимости от исполнения.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (продолжительность не более 4 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
• Емкость жилы: зависит от конструкции, ориентировочно 0,3-0,4 мкФ/км для 10 кВ.

Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля АПвВ 3х70 при прокладке в земле и воздухе

Условия: температура земли +15°C, температура воздуха +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, одна кабельная линия.

Напряжение, кВ	Прокладка в земле (траншее), А	Прокладка в воздухе, А
6	215	200
10	205	190
35	180	170

Таблица 2. Параметры жилы и масса кабеля (ориентировочные)

Количество и сечение жил, мм²	Строение жилы (пример)	Наружный диаметр кабеля (прим., 10 кВ), мм	Масса 1 км кабеля, кг
3х70	Многопроволочная, секторная	45-50	3500-4000

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВ 3х70 применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы использования:

• Распределительные сети городов и промышленных предприятий (6-10 кВ).
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок, кроме указанных в технических условиях. Требуется защита бронепокровами или плитами при риске повреждения.
• Стационарная прокладка внутри помещений и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может негативно влиять на ПВХ оболочку).

Важное замечание: Кабель АПвВ не имеет брони, поэтому для прокладки в земле (траншеях) с высокими рисками механических повреждений (например, в местах возможных земляных работ) рекомендуется использовать его бронированный аналог – кабель АПвБбШв или АПвПг, где «Б» обозначает броню из стальных лент, а «Шв» – шланг защитный из ПВХ.

Преимущества и недостатки кабеля АПвВ 3х70

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Благодаря сшитому полиэтилену, допускающему нагрев жилы до +90°C, кабель может длительно передавать большие токи по сравнению с кабелем с бумажной изоляцией того же сечения.
• Отличные диэлектрические свойства и стойкость к тепловым ударам: СПЭ-изоляция не подвержена тепловому старению при перегрузках, не растекается при высоких температурах.
• Малая масса и габариты: Отсутствие масла и брони, а также применение секторных жил делают кабель более легким и компактным, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Высокая стойкость к влаге: Полностью полимерная конструкция не боится увлажнения, не требует сложных концевых муфт с запорными арматурами, в отличие от маслонаполненных кабелей.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требует специальных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальных участках с большими перепадами высот.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Ограничивает применение в грунтах без дополнительной механической защиты.
• Чувствительность к ультрафиолету: ПВХ оболочка под длительным воздействием солнечного света может терять эластичность и растрескиваться. При открытой прокладке требуется защита.
• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБ) на низкие напряжения, однако эксплуатационные преимущества и меньшие потери часто окупают разницу.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходима тщательная заделка концов, использование специализированных муфт и инструмента для разделки, чтобы избежать концентрации напряжений на краях экрана.

Сравнение с аналогами

Кабель АПвВ 3х70 часто сравнивают с другими типами кабелей на схожие напряжения.

• АПвВ vs АВВГ: Кабель АВВГ имеет изоляцию из ПВХ, которая допускает нагрев жилы только до +70°C. Это существенно снижает его пропускную способность. АПвВ (со СПЭ) более современен и надежен для сетей среднего напряжения.
• АПвВ vs АСБ: Кабель АСБ (с бумажной пропитанной изоляцией и броней) тяжелее, требует строгого соблюдения перепадов уровней при прокладке из-за стекания пропитки, боится увлажнения. АПвВ лишен этих недостатков, но не имеет брони, которую в АСБ выполняют стальные ленты.
• АПвВ vs АПвБбШв: АПвБбШв – это тот же кабель со СПЭ-изоляцией, но с дополнительной броней из стальных лент и защитным шлангом. Он применяется для прокладки в земле в условиях повышенных механических рисков. АПвВ – более легкое и дешевое решение для безопасных трасс.
• АПвВ vs ПвП: Кабель с медными жилами (ПвП) имеет более высокую проводимость, меньший диаметр при том же сечении и большую стойкость к коррозии, но значительно дороже. Выбор между алюминием и медью делается на основе технико-экономического расчета.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли прокладывать кабель АПвВ 3х70 непосредственно в земле (грунте)?

Ответ: Да, можно, но с существенной оговоркой. Поскольку кабель АПвВ не имеет бронепокрова, его прокладка в земле допускается только в местах, где отсутствуют механические нагрузки (растяжение, сдавливание, удары лопатой при раскопках). На практике для прокладки в траншее часто требуются защитные плиты или кирпич, уложенные поверх кабеля, либо использование бронированных модификаций (АПвБбШв). Также необходимо соблюдать глубину прокладки (не менее 0,7 м от планировочной отметки) и использовать сигнальную ленту.

Вопрос: Какие муфты необходимо использовать для соединения и заделки кабеля АПвВ 3х70?

Ответ: Для кабелей со СПЭ-изоляцией на 6-35 кВ применяются специальные соединительные и концевые муфты, рассчитанные на данное напряжение и тип изоляции. Это термоусаживаемые или холодноусаживаемые (ХС) муфты. Холодноусаживаемые муфты, не требующие нагрева, получили широкое распространение благодаря простоте и надежности монтажа. Крайне важно использовать муфты, соответствующие напряжению кабеля и имеющие полный комплект экранирующих и изолирующих элементов для восстановления экрана и контроля электрического поля.

Вопрос: В чем ключевое отличие кабелей на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ? Какой выбрать?

Ответ: Цифры обозначают номинальное напряжение U₀/U. U₀ – это напряжение между жилой и землей (экраном). Кабель 6/10 кВ предназначен для работы в сетях с изолированной нейтралью, где в аварийном режиме (при однофазном замыкании на землю) напряжение неповрежденной фазы относительно земли может возрасти до линейного. Поэтому для таких сетей выбирают кабель с более толстой изоляцией, рассчитанной на фазное напряжение 8,7 кВ. Выбор определяется проектом и режимом нейтрали сети: для сетей с компенсированной или изолированной нейтралью – 8,7/10 кВ; для сетей с эффективно заземленной нейтралью – 6/10 кВ.

Вопрос: Допускается ли прокладка кабеля АПвВ в одном лотке или коробе с кабелями низкого напряжения (0,4 кВ)?

Ответ: ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) разрешают совместную прокладку силовых кабелей до и выше 1000 В. Однако при этом должны быть выполнены условия: кабели выше 1000 В должны быть расположены так, чтобы их не могли повредить при монтаже или ремонте кабелей низкого напряжения. Рекомендуется разделять их перегородкой в лотке или коробе либо размещать на разных уровнях. Для кабелей на 35 кВ, как правило, рекомендуется отдельная прокладка.

Вопрос: Как определить необходимое сечение жилы 70 мм² для конкретной задачи?

Ответ: Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (см. Таблицу 1) – расчетный ток линии должен быть меньше допустимого с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки (группировка, температура). 2) По потере напряжения – особенно важно для протяженных линий. 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ) – проверяется, выдержит ли кабель без разрушения ток КЗ за время его отключения защитой. 4) По экономической плотности тока – для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат. Окончательный выбор сечения должен быть зафиксирован в проектной документации.

Вопрос: Каков срок службы кабеля АПвВ 3х70?

Ответ: Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, обычно составляет не менее 5 лет. Однако расчетный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет 30 лет и более. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: длительные перегрузки сверх нормы, работа в условиях повышенной температуры окружающей среды, механические повреждения, воздействие ультрафиолета на оболочку, некачественный монтаж соединительных муфт.