Кабель АПвПу 3-х жильный

Кабель АПвПу представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы соответствуют последним тенденциям в кабельной индустрии, предлагая альтернативу традиционным маслонаполненным кабелям.

1. Расшифровка маркировки АПвПу

Маркировка кабеля строится по отечественной системе и четко описывает его конструкцию:

• А — Алюминиевая токопроводящая жила. Это ключевой материал жилы, определяющий его электропроводность и механические свойства.
• Пв — Полиэтилен вулканизированный (сшитый). Указывает на материал изоляции жил — сшитый полиэтилен (XLPE).
• П — Полиэтиленовая наружная оболочка. Материал защитной оболочки кабеля.
• у — Усиленная защитная оболочка. Обозначает, что кабель имеет дополнительный защитный покров, повышающий его механическую прочность.

Полное наименование: «Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в полиэтиленовой оболочке, усиленный».

2. Конструкция кабеля АПвПу

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию для надежной работы под высоким напряжением.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности).
• Строение: Как правило, однопроволочная (монолитная) для сечений до 240 мм², что характерно для стационарной прокладки. Для больших сечений может быть многопроволочной.
• Форма: Круглая.
• Класс гибкости: 1 или 2.

2. Экран по жиле

• Назначение: Критически важный элемент для кабелей на напряжение выше 1 кВ. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и пробой изоляции. Создает плавное распределение напряженности电场.
• Материал: Полупроводящий сшитый полиэтилен или экструдированный полупроводящий слой.

3. Изоляция жил

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это главное преимущество кабеля.
• Технология «сшивки»: Полиэтилен подвергается воздействию высокой температуры и давления, в результате чего между молекулами углерода образуются поперечные связи. Это превращает термопластичный материал в термореактивный — эластомер, который не плавится при повторном нагреве.
• Толщина: Строго нормируется и рассчитывается в зависимости от номинального напряжения кабеля.

4. Экран по изоляции

• Назначение: Аналогично экрану по жиле — выравнивает электрическое поле и защищает изоляцию от внешних воздействий. Также служит для симметрии电场.
• Материал: Полупроводящий сшитый полиэтилен.

5. Медный экран (заземляющий)

• Конструкция: Поясной экран в виде медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции, или медная лента.
• Назначение:
  • Служит для заземления и стекания токов утечки.
  • Защищает кабель от внешних электромагнитных помех.
  • Является элементом системы защиты при коротком замыкании.

6. Разделительный слой

• Слой, предохраняющий медный экран от контакта с внешней оболочкой.

7. Защитная оболочка

• Материал: Полиэтилен (ПЭ). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвенным водам, кислотам и щелочам. Устойчив к ультрафиолетовому излучению.
• Назначение: Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги и других внешних воздействий. Является диэлектриком.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение: Кабель выпускается на несколько классов напряжения:
  • 6 кВ (например, 6/10 кВ)
  • 10 кВ (10/15 кВ)
  • 20 кВ (20/35 кВ)
  • 35 кВ (35/60 кВ)
  • Первое значение — напряжение между жилой и землей (U₀), второе — междуфазное напряжение (U).
• Количество и сечение жил: Наиболее распространен 3-х жильный кабель. Сечение жил: от 35 мм² до 400-500 мм² и более.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией).
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
  • Допустимая температура перегрузки: +130°C.
  • Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже -20°C.
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля. Это важное требование, связанное с сохранением целостности изоляции и экранов.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

4. Области применения

Кабель АПвПу предназначен для передачи электроэнергии в стационарных установках и применяется в различных сферах:

1. Магистральные кабельные линии 6-35 кВ: Прокладка в земле (траншеях) от распределительных подстанций (РП) к городским трансформаторным подстанциям (ТП) и крупным потребителям.
2. Промышленные предприятия: Электроснабжение цехов, мощного оборудования на заводах, фабриках, горнодобывающих комплексах.
3. Энергетика: Соединения внутри распределительных устройств (РУ) подстанций.
4. Сельское хозяйство: Электроснабжение крупных агрокомплексов.

Важное ограничение: Кабель АПвПу не является бронированным. Поэтому при прокладке в земле в условиях, где возможны механические повреждения (каменистый грунт, зоны земляных работ), его необходимо защищать, укладывая в асбестоцементные трубы, пластиковые или металлические короба.

5. Преимущества и недостатки

Преимущества (по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией, например, АСБл):

• Высокая термостойкость: Рабочая температура +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки.
• Отсутствие риска утечки масла: Более экологичен и не требует сложных масляных хозяйств и постоянного контроля уровня масла.
• Меньший вес и радиус изгиба: Легче и удобнее в транспортировке и монтаже.
• Простота монтажа и соединения: Не требуются специальные маслонаполненные муфты.
• Высокие диэлектрические характеристики: Сшитый полиэтилен — отличный диэлектрик.
• Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Требует дополнительной защиты при прокладке в земле в сложных условиях.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям.
• Стоимость: Как правило, дороже кабелей с бумажной изоляцией, но дешевле медных аналогов.

6. Сравнение с аналогами

• АПвПу vs. АСБл: АСБл — кабель с бумажно-масляной изоляцией и броней. АПвПу более современный, удобный в монтаже и экологичный, но не имеет собственной брони.
• АПвПу vs. ПвПуг: ПвПуг — медный аналог. Медный кабель имеет более высокую проводимость и стойкость к коррозии, но значительно дороже.
• АПвПу vs. АПвБбШв: АПвБбШв — это тот же кабель, но с броней из стальных лент (Б) и защитным шлангом (Шв). АПвБбШв предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты.

7. Особенности монтажа

1. Подготовка трассы: Необходимо убедиться в отсутствии острых камней и мусора. Рекомендуется песчаная подушка.
2. Работа с экранами: Медные экраны всех трех жил обязательно должны быть заземлены с обеих сторон кабеля. Для этого используются специальные соединительные и концевые муфты.
3. Соблюдение радиуса изгиба: Несоблюдение этого правила может привести к повреждению изоляции и выходу кабеля из строя.
4. Использование специальной арматуры: Монтаж производится с применением высоковольтных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Заключение

Кабель АПвПу — это современное, технологичное и надежное решение для построения силовых сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Его использование оправдано при проектировании новых и модернизации существующих кабельных линий, где приоритетом являются высокие эксплуатационные характеристики, долговечность и простота монтажа.

Выбор в пользу АПвПу делает акцент на:

• Экономической эффективности (алюминиевая жила).
• Высоких эксплуатационных качествах (изоляция из сшитого полиэтилена).
• Устойчивости к агрессивным средам (полиэтиленовая оболочка).

Для участков с повышенным риском механических повреждений следует выбирать его бронированную модификацию — АПвБбШв. Правильный выбор и грамотный монтаж кабеля АПвПу гарантируют бесперебойное энергоснабжение на протяжении десятилетий.