Кабель АПвКВ 1х630
Кабель АПвКВ 1х630: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКВ 1х630 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном шланге, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в энергетических системах.
Расшифровка маркировки АПвКВ 1х630
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- К – обозначение «кабель» (часто опускается в современной трактовке, но присутствует в марке).
- В – наличие защитного покрова (брони) в виде двух стальных оцинкованных лент.
- 1х630 – количество и номинальное сечение основной жилы в мм². Одножильное исполнение.
- Магистральные и распределительные линии 6-35 кВ в городских и промышленных электрических сетях.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, а также в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений, не связанных с давлением грунта. Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений при раскопках.
- Участки с повышенной влажностью и в условиях агрессивных сред (при условии стойкости наружного шланга из ПВХ).
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ, ДДТ жилы +70°C).
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к тепловому старению: Изоляция из СПЭ не впитывает влагу, не требует ограничения по перепаду уровней при прокладке.
- Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с АСБ того же сечения и напряжения. Не требуется сложная система подпитки и контроль уровня масла.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Длительный срок службы – до 30-40 лет и более.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям и монтажным повреждениям: Требуется аккуратность при раскатке и монтаже, особенно при низких температурах.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкое и среднее напряжение.
- Одножильное исполнение: При прокладке в земле или немагнитных трубах на большие токи необходимо учитывать возникновение вихревых токов и правильно выбирать схему расположения фаз (в «треугольник» или «соприкосновением»).
- ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолету при открытой прокладке на солнце, хотя для бронированных кабелей это менее критично.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем. Раскатка производится с применением кабельных роликов, минимальный радиус изгиба контролируется.
- Подготовка конца кабеля: Послойное удаление оболочки, брони, экранов и изоляции с помощью специального монтажного инструмента. Крайне важна чистота и точность обработки полупроводящих слоев.
- Монтаж соединительных муфт и концевых заделок: Используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ (проходные, соединительные, стопорные). Технология включает обработку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев (чаще в виде термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов), восстановление электрической целостности экранов и заземление.
- Заземление: Металлические экраны и бронеленты должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- «Треугольник»: Кабели располагаются в вершинах равностороннего треугольника. Это наиболее оптимальная схема с точки зрения симметрии магнитных полей и снижения индуктивного сопротивления.
- «Соприкосновением» (вплотную): Кабели укладываются вплотную друг к другу горизонтально или вертикально. Эта схема проще в монтаже, но приводит к увеличению индуктивного сопротивления и неравномерному нагреву, что требует применения понижающих коэффициентов к ДДТ.
Конструкция кабеля АПвКВ 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жила секторной или круглой формы, выполнена из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483). Сечение 630 мм² соответствует высоким токам нагрузки. Для секторных жил часто применяется компактирование, что уменьшает общий диаметр кабеля и улучшает его механические характеристики.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C, при коротком замыкании до +250°C), стойкостью к тепловому старению и влаге. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм, для 35 кВ – 10,0 мм по ГОСТ Р 53769-2010).
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического контура, на который накладывается металлический экран.
5. Металлический экран
Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, либо в виде оплетки из медных проволок. В кабелях на напряжение 35 кВ часто применяется комбинированный экран: медная лента + медные проволоки. Основные функции: замыкание емкостных токов, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в системах защитного заземления и в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
6. Поясная изоляция
Лента из полимерного материала (например, ПЭТФ), накладываемая поверх металлического экрана для его защиты от коррозии и механических повреждений при последующем наложении брони.
7. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
8. Наружный защитный шланг
Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции и предохраняет кабель от воздействия влаги и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Электрические и эксплуатационные параметры кабеля АПвКВ 1х630 (на примере 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30, 21/35 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил, мм² | 1х630 |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 с), °C | +250 |
| Допустимый нагрев жилы в перегрузочном режиме, °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,0471 (для секторной жилы) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность | Для 10 кВ: 22 кВ / 10 мин. Для 35 кВ: 52 кВ / 10 мин. |
Таблица 2. Примерные значения длительно допустимого тока нагрузки (ДДТ) для кабеля АПвКВ 1х630 10 кВ
| Условия прокладки | ДДТ, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|
| В земле (в траншее), один кабель, теплопроводность грунта 1,2 К·м/Вт | ~ 710 — 740 А |
| В воздухе (на открытом воздухе или в помещении), один кабель, температура воздуха +25°C | ~ 770 — 800 А |
Примечание: Точные значения ДДТ определяются по методике ГОСТ Р 52796-2007 и зависят от множества поправочных коэффициентов (группировка, температура среды, глубина прокладки и т.д.).
Область применения
Кабель АПвКВ 1х630 применяется для создания надежных силовых линий электропередачи и распределения энергии в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки (например, по дну водоемов).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКВ 1х630:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКВ 1х630 требует специальной подготовки и инструмента. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвКВ от АПвП?
Основное отличие – в конструкции защитного покрова. АПвКВ имеет броню из двух стальных оцинкованных лент и наружный шланг из ПВХ. Кабель АПвП имеет только наружную оболочку из полиэтилена или ПВХ, но без брони. Следовательно, АПвКВ применяется там, где есть риск механических повреждений, АПвП – в более защищенных условиях (кабельные сооружения, эстакады).
Почему для сечения 630 мм² часто используется одножильное исполнение, а не трехжильное?
Трехжильные кабели большого сечения (от 240-300 мм²) становятся чрезвычайно тяжелыми и жесткими, что резко усложняет их транспортировку, прокладку и монтаж муфт. Одножильные кабели, несмотря на необходимость прокладки трех кабелей на фазу, часто оказываются более технологичным решением. Кроме того, они позволяют гибче решать вопросы компенсации inductive reactance за счет различных схем расположения (треугольник, плоскость).
Как правильно выбрать схему расположения одножильных кабелей в земле?
Для уменьшения потерь и обеспечения нормального теплового режима применяются две основные схемы:
Выбор схемы и расстояний между кабелями регламентируется ПУЭ и должен проводиться тепловым расчетом.
Можно ли использовать металлический экран в качестве нулевого проводника?
Да, это допустимо для сетей с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов согласно ПУЭ (п. 1.3.29, 3.3.86). Экран (металлическая оболочка, броня) должен иметь достаточное сечение для протекания токов утечки и токов однофазного замыкания на землю. Сечение 630 мм² часто подразумевает использование экрана в этой функции, но необходим точный расчет. В сетях с глухозаземленной нейтралью для этой цели используется отдельная нулевая жила.
Каков реальный срок службы кабеля АПвКВ 1х630?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами (ГОСТ Р 53769-2010), составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет при соблюдении условий эксплуатации (непревышение температуры, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие механических повреждений, корректная работа защит). Критическим фактором является состояние концевых заделок и соединительных муфт, которые требуют регулярного осмотра.
Какой документ является основным для определения технических условий на кабель АПвКВ?
В Российской Федерации основным стандартом является ГОСТ Р 53769-2010 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия» (распространяется и на напряжения 6-35 кВ, раздел 6). Для конкретных проектов также используются ТУ 16.К71-335-2004 или более современные технические условия производителей, которые не должны противоречить ГОСТ.