Кабель АПвПТи 3х240
Кабель АПвПТи 3х240: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвПТи 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной ленты, броней из стальных оцинкованных лент и наружным защитным шлангом из полимерных композиций, не распространяющих горение. 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. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях повышенной влажности и наличия блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвПТи 3х240
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- П – экран в виде медной или алюминиевой ленты (в данной конструкции, как правило, медная).
- Т – броня из стальных оцинкованных лент.
- и – наружный защитный шланг (покров) из полимерных композиций, не распространяющих горение.
- 3х240 – три основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.
- Распределительные сети 6-20 кВ городской и промышленной инфраструктуры: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных предприятий.
- Питание объектов нефтегазовой и химической промышленности, где важна стойкость к агрессивным средам.
- Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и наличием блуждающих токов. Броня и оболочка обеспечивают необходимую защиту.
- Прокладка в пожароопасных помещениях, кабельных сооружениях, туннелях, коллекторах. Оболочка из материалов, не распространяющих горение, соответствует требованиям пожарной безопасности.
- Участки с риском механических повреждений.
- Раскатка: осуществляется с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещено сбрасывать барабан с транспорта, волочить кабель по земле, допускать удары. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Прокладка в траншее: глубина прокладки не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне – подсыпка из песка (100 мм), после укладки – слой песка над кабелем (100 мм), затем защитное покрытие (кирпич или плиты), после чего траншея засыпается грунтом.
- Монтаж муфт: обязательное использование концевых (КНТп, ПСТп) и соединительных (ССИ) муфт, предназначенных specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Требуется тщательная заделка экрана и его заземление с двух сторон.
- Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт подлежат надежному заземлению в соответствии с проектом. Дренажные проводники экрана должны быть соединены и выведены на землю.
- Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением выпрямленного тока (рекомендовано) или переменного напряжения 50 Гц в соответствии с нормами.
Конструкция кабеля АПвПТи 3х240
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Жила секторной или круглой формы, выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс гибкости обычно 1 или 2. Использование алюминия делает кабель значительно легче и дешевле по сравнению с медным аналогом при сохранении требуемых токовых нагрузок.
2. Фазная изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает рядом ключевых преимуществ перед традиционной бумажно-пропитанной изоляцией: высокая термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению и влаге. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм).
3. Экран на жиле
Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение локальных перенапряжений.
4. Поясная изоляция
Скрученные изолированные и экранированные жилы обматываются поясной изоляцией из полупроводящей или крепированной бумаги, либо синтетической ленты.
5. Общий экран (экран сердечника)
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной или алюминиевой ленты, часто в комбинации с дренажным проводником из меди сечением не менее 25 мм². Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функций нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Наличие дренажного проводника необходимо для монтажа концевых муфт.
6. Броня
Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Толщина лент регламентирована стандартами. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) и от растягивающих усилий при прокладке.
7. Наружная оболочка
Внешний защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена, не распространяющего горение (в маркировке «и»). Оболочка защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, влаге, ультрафиолету. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 х 240 |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура при перегрузке, °C | +130 |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться по согласованию) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 100 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | 25 / 10 мин. (для 10 кВ) |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~8500 — 10500 |
| Наружный диаметр, мм | ~75 — 85 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+15°C, Rз=1.2 К·м/Вт), А | ~390 — 420 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~360 — 390 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПТи 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Способы прокладки: преимущественно в земле (траншеях) с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или плитами; в кабельных каналах, блоках, тоннелях, по эстакадам и галереям. Запрещена прокладка по воздуху на тросах без дополнительной защиты от солнечного излучения, если оболочка не устойчива к УФ-излучению.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабеля на среднее напряжение ключевыми альтернативами являются кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл) и кабели в свинцовой оболочке.
АПвПТи vs АСБл (бронированный с бумажной изоляцией): Кабель АПвПТи имеет значительные преимущества: более высокие допустимые температуры работы, меньший вес и радиус изгиба, отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет риска стекания пропиточного состава), высокая стойкость к влаге. Однако он, как правило, дороже. АСБл остается выбором для проектов с жестким бюджетом при отсутствии экстремальных условий эксплуатации.
АПвПТи vs АПвПу (бронированный, но с упрочненной внешней оболочкой вместо шланга): АПвПу имеет более тонкую и легкую полимерную оболочку поверх брони, что снижает вес и стоимость. АПвПТи с толстым защитным шлангом («Ти») предназначен для более агрессивных условий, включая кислотные и щелочные грунты.
Алюминий vs Медь (АПвПТи vs ПвПТи): Медный кабель ПвПТи 3х240 при том же сечении имеет меньшее электрическое сопротивление, более высокую допустимую токовую нагрузку (примерно на 30%), большую стойкость к коррозии и механическую прочность жилы. Однако его стоимость в 2.5-3 раза выше, а вес больше. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан для большинства протяженных линий, где не требуется максимальная токовая нагрузка на жилу.
Монтаж и эксплуатация
Монтаж кабеля АПвПТи 3х240 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвПТи от АПвПу?
Буква «Ти» в маркировке указывает на наличие толстого защитного шланга (покрова) из негорючего материала поверх брони. У кабеля АПвПу («у» – упрочненная оболочка) поверх брони наложена более тонкая полимерная оболочка. АПвПТи предназначен для прокладки в условиях повышенной химической и механической агрессии, в грунтах с высокой коррозионной активностью.
2. Можно ли прокладывать АПвПТи 3х240 в воде?
Нет, данный тип кабеля не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для таких условий требуются специальные кабели с герметичной металлической (свинцовой) оболочкой, например, АПвПТ.
3. Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвПТи при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями среды и нагрузочным режимом.
4. Нужно ли заземлять экран и броню с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ. Экран (в виде ленты с дренажным проводником) и броня должны быть заземлены на обоих концах линии для обеспечения безопасности, устранения наведенных напряжений и правильной работы релейной защиты. В случае длинных линий может применяться поперечное заземление экрана в соответствии с проектом.
5. Какое испытательное напряжение нужно прикладывать к кабелю 10 кВ после монтажа?
Согласно действующим нормам (ПУЭ, РД 153-34.0-20.527-98), кабели на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена после монтажа рекомендуется испытывать выпрямленным напряжением 28 кВ в течение 15 минут. Допускается (но считается менее предпочтительным) испытание переменным напряжением 50 Гц 25 кВ в течение 10 минут.
6. Почему в кабеле используется именно сшитый полиэтилен (XLPE)?
Сшитый полиэтилен получают путем создания поперечных молекулярных связей в полимере, что резко повышает его термостойкость и механическую прочность по сравнению с обычным полиэтиленом. Это позволяет кабелю работать при высокой температуре (+90°C), выдерживать большие токи перегрузки и короткого замыкания, не теряя диэлектрических свойств.
7. Каков главный недостаток кабеля АПвПТи по сравнению с медным?
Основные недостатки связаны со свойствами алюминия: более высокое удельное электрическое сопротивление (меньшая пропускная способность при том же сечении), склонность к ползучести и хрупкости при частых перегибах, более высокое переходное сопротивление в контактных соединениях, требующее специальных мер при монтаже (зачистка, пассивация, применение кварцевазелиновой пасты и правильных наконечников).
Заключение
Кабель АПвПТи 3х240 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевых жил, броневой защиты и стойкой к внешним воздействиям оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией являются залогом экономической эффективности и безопасности энергоснабжающего объекта.