Кабель АПвП 3-х жильный
Кабель АПвП 3-х жильный: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвП 3-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1, 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – внутренняя оболочка (из поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена); П – наружная оболочка из полиэтилена. Таким образом, кабель АПвП имеет двойную защитную оболочку.
Конструкция кабеля АПвП 3-х жильный
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой формы. Для сечений 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² или многопроволочной.
- Экран на жиле (фазный экран): Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение местных электрических перегрузок в изоляции.
- Поясная изоляция: Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы. Заполнители изготавливаются из экструдированного полиэтилена или ПВХ-пластиката.
- Поясной экран (общий экран): Поверх скрученных жил накладывается медная или алюминиевая лента, либо оплетка из медных проволок. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы защиты от короткого замыкания и обеспечивает безопасность при обслуживании.
- Внутренняя оболочка (подоболочка): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена. Ее задача – защита поясного экрана от коррозии и механических повреждений, а также дополнительная барьерная функция.
- Броня: В кабеле марки АПвП броня отсутствует. Буква «в» в маркировке указывает на наличие защитного покрова (в данном случае – внутренней оболочки), но не брони. Для прокладки в грунте при наличии риска механических повреждений следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШп или АПвПг.
- Наружная оболочка: Выполняется из полиэтилена (PE). Она обеспечивает основную защиту от атмосферных воздействий (влаги, УФ-излучения), агрессивных сред и служит дополнительным изоляционным барьером.
- Стационарная прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха с высокой влажностью (при отсутствии риска механических повреждений).
- Прокладка по специальным кабельным конструкциям и лоткам.
- Использование в сетях распределения электроэнергии промышленных предприятий, городской инфраструктуры, объектов ЖКХ.
- Прокладка в земле (в траншеях) ДОПУСКАЕТСЯ только при условии отсутствия растягивающих усилий, блуждающих токов, высокой коррозионной активности и риска механических повреждений. В стандартном исполнении (без брони) для прокладки в грунте не рекомендуется.
- Высокие диэлектрические свойства изоляции: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и высокой стойкостью к тепловому старению.
- Допустимая температура перегрузки: СПЭ-изоляция выдерживает более высокие температуры (до +130°C в режиме перегрузки) по сравнению с бумажно-масляной изоляцией.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ) аналогичного напряжения и сечения, кабель АПвП легче и компактнее, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к влаге: Полностью полимерная конструкция негигроскопична, не требует герметизации концов при монтаже.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальные участки с большими перепадами по высоте.
- Отсутствие брони: Основной недостаток базовой конструкции – низкая стойкость к механическим воздействиям (удары, сдавливание, грызуны). Для таких условий требуется бронированный кабель.
- Чувствительность к точечным повреждениям оболочки: При нарушении целостности внешней оболочки возможно постепенное распространение воды вдоль кабеля (явление «древесного эффекта»).
- Ограниченная стойкость к УФ-излучению: Полиэтиленовая оболочка без стабилизаторов может стареть под длительным воздействием солнечного света. Для открытой прокладки на солнце предпочтительна оболочка из светостабилизированного полиэтилена (в маркировке может добавляться «С», например, АПвПс).
- Использование алюминия: Алюминиевые жилы менее гибкие и более подвержены ползучести (ослаблению контактных соединений со временем) по сравнению с медными, требуют применения специальной контактной пасты и квалифицированного монтажа.
- АПвП vs АПвВ: Кабель АПвВ имеет наружную оболочку из ПВХ, а не из полиэтилена. ПВХ-оболочка более устойчива к растрескиванию при изгибе и распространению огня, но менее стойка к атмосферным воздействиям и имеет меньший температурный диапазон эксплуатации.
- АПвП vs АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет броню из стальных лент (Бб) и ПВХ-шланг (Шв). Он предназначен для прокладки в земле и обладает высокой механической защитой, но использует ПВХ-изоляцию, которая по электрическим и температурным характеристикам уступает СПЭ.
- АПвП vs АСБ: Кабель АСБ имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он значительно тяжелее, требует соблюдения перепадов уровней при прокладке из-за стекания пропитки и сложнее в монтаже. АПвП – современная альтернатива.
- АПвП vs АПвПу: Кабель АПвПу имеет усиленную полиэтиленовую оболочку, что повышает его стойкость к механическим воздействиям, но не делает бронированным.
- Прокладка должна исключать растягивающие усилия. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- При разделке конца кабеля необходимо аккуратно снять оболочки и экраны, обеспечивая плавный переход электрического поля. Для этого используются специальные кабельные ножи и инструмент.
- Для соединения жил применяются обжимные или болтовые соединители из алюминия или биметаллические (алюмомедные), с обязательной обработкой поверхности жилы кварцево-вазелиновой пастой для удаления оксидной пленки и предотвращения окисления.
- Экраны должны быть восстановлены и заземлены с обеих сторон кабельной линии. Заземление экранов является обязательным для безопасной эксплуатации и правильного функционирования релейной защиты.
- Для изоляции мест соединения и ответвления применяются термоусаживаемые муфты (соединительные, концевые) или муфты холодной усадки, рассчитанные на соответствующее напряжение и тип изоляции кабеля.
Ключевые технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвП регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и другими нормативными документами. Основные характеристики приведены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические параметры для кабеля АПвП на напряжение 10 кВ
| Номинальное сечение жил, мм² | Максимально допустимый длительный ток нагрузки в воздухе, А | Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | Емкость, мкФ/км, не более |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 175 | 0.641 | 0.28 |
| 3×70 | 210 | 0.443 | 0.31 |
| 3×95 | 255 | 0.320 | 0.34 |
| 3×120 | 295 | 0.253 | 0.37 |
| 3×150 | 340 | 0.206 | 0.40 |
| 3×185 | 390 | 0.167 | 0.43 |
| 3×240 | 450 | 0.125 | 0.47 |
Таблица 2. Условия прокладки и эксплуатации
| Параметр | Значение или условие |
|---|---|
| Климатическое исполнение | УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и тропического климата) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C (для сшитого полиэтилена) |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвП 3-х жильный предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 35 кВ. Основные сферы применения:
Преимущества и недостатки кабеля АПвП
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Отличия от других марок кабелей
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвП требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями АПвП и АПвПу?
Кабель АПвПу имеет усиленную полиэтиленовую оболочку (буква «у» в маркировке). Это означает большую толщину оболочки и, как следствие, повышенную стойкость к механическим воздействиям, истиранию и растрескиванию. АПвПу может быть рекомендован для прокладки в более сложных условиях, где есть риск незначительных механических нагрузок, но нет необходимости в полноценной броне.
Можно ли прокладывать кабель АПвП в земле (траншее)?
Прокладка кабеля АПвП в земле напрямую не запрещена, но крайне не рекомендуется в стандартном исполнении из-за отсутствия брони. Он уязвим к давлению грунта, подвижкам почвы, повреждениям при земляных работах и грызунами. Для прокладки в траншеях следует выбирать кабели с броней, например, АПвБбШп (с броней из стальных лент) или АПвПг (с гибкой броней из гофрированной стальной ленты).
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвП?
Выбор сечения осуществляется на основе расчета по следующим критериям: допустимая длительная токовая нагрузка (по таблицам ПУЭ, с учетом поправок на температуру окружающей среды и способ прокладки), потери напряжения (должны быть в пределах нормы для данного участка сети), термическая стойкость к токам короткого замыкания. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Требуется ли заземление экранов кабеля АПвП, и если да, то как это сделать?
Да, заземление экранов (поясных экранов) является обязательным требованием ПУЭ и условий безопасной эксплуатации. Экраны заземляются с обеих сторон кабельной линии. Это делается для отвода емкостных токов, обеспечения срабатывания защит при однофазных замыканиях на землю и безопасности персонала. Заземление выполняется путем соединения экрана с земляной шиной через специальные заземляющие проводники в концевых муфтах.
Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвП?
Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специализированные муфты: термоусаживаемые или холодной усадки (эластомерные). Они комплектуются проводящими и изоляционными слоями, которые восстанавливают электрическое поле и обеспечивают герметичность соединения. Для кабеля на 10 кВ используются стопорные муфты, предотвращающие продольное смещение изоляции. Категорически не допускается использование муфт, предназначенных для кабелей с бумажной изоляцией.
Что означает цветовая маркировка жил кабеля АПвП?
Согласно ГОСТ, изолированные жилы силовых кабелей на напряжение выше 1 кВ могут иметь отличительную расцветку или цифровую маркировку. Чаще всего используется нанесение цифр или сплошных longitudinal полос. Цветовая маркировка (желтый, зеленый, красный) для фаз А, В, С характерна для кабелей низкого напряжения. В кабелях АПвП на 6-35 кВ жилы, как правило, имеют черный цвет изоляции с рельефной цифровой маркировкой (1, 2, 3) или выпуклыми полосами.
Какой срок службы у кабеля АПвП?
Номинальный срок службы кабеля АПвП, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режимов нагрузки (наличие перегрузок), качества монтажа и воздействия внешних факторов (температура, агрессивные среды, механические напряжения).