Кабель АПвКаП 630 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с внешним защитным покровом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, долговечность и устойчивость к различным внешним воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего и высокого напряжения.
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается, что далее следует уточнение.
- в – вид изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Ка – материал оболочки: алюминиевая оболочка.
- П – тип защитного покрова (наружной оболочки): полиэтиленовый шланг.
- 630 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом из полиэтилена, сечением 630 мм².
Конструкция кабеля АПвКаП 630 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 630 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным.
- 1. Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ или А99 по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, уплотненная (многопроволочная). Для сечения 630 мм² жила всегда многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- 3. Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 4.5 мм, для 35 кВ – 10.5 мм (точные значения регламентированы ГОСТ 18410-73 или ТУ производителя). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции для создания равномерного электрического поля.
- 5. Поясная изоляция: Может выполняться из полупроводящих или изоляционных лент. Служит для фиксации экранов.
- 6. Алюминиевая оболочка: Гладкая или гофрированная герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции. Выполняет несколько критически важных функций: является нулевым (заземляющим) экраном, обеспечивает механическую защиту от внешних воздействий, служит барьером для влаги и газов, а также выполняет функцию элемента заземления. Гофрирование повышает гибкость кабеля.
- 7. Защитный покров (наружная оболочка): Выполняется из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и механических повреждений при прокладке. Имеет, как правило, черный цвет. Может наноситься методом экструзии поверх адгезионного подслоя для обеспечения влагонепроницаемости.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами.
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвКаП 630 мм² (на примере напряжения 10 кВ)
| Наименование параметра |
Значение |
Примечание |
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ |
6/10, 8.7/15, 20/35 |
U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы |
+90 °C |
Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании (до 4 сек) |
+250 °C |
Для алюминиевой жилы |
| Допустимый нагрев при перегрузке |
+130 °C |
В аварийном режиме |
| Минимальная температура прокладки |
-15 °C |
Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба |
15 x Dнар |
Где Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
0.0461 |
Согласно ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А* |
~ 600 – 750 А |
Зависит от способа прокладки и температуры грунта/воздуха |
| Масса 1 км кабеля, кг |
~ 6000 – 8000 |
Зависит от конструкции и напряжения |
- Точное значение Iдл определяется расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.
Таблица 2. Габаритные и весовые данные (ориентировочные для 10 кВ)
| Класс напряжения, кВ |
Наружный диаметр, мм |
Масса 1 км, кг |
| 10 |
60 – 70 |
6000 – 7000 |
| 35 |
85 – 95 |
9000 – 11000 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаП 630 мм² применяется для создания магистральных и распределительных сетей в стационарных условиях. Основные сферы применения:
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты).
- Устройство вводов и отходящих линий на подстанциях и распределительных пунктах 6-35 кВ.
- Прокладка в кабельных сооружениях крупных городов (коллекторы, тоннели, каналы).
- Устройство межподстанционных связей.
- Прокладка на трассах с сложными коррозионными условиями (засоленные грунты, блуждающие токи, повышенная агрессивность среды).
Способы прокладки:
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг обеспечивают надежную защиту от коррозии и механических повреждений грунтом.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, этажах, галереях, по эстакадам. Кабель устойчив к воздействию влаги и химических веществ, которые могут присутствовать в таких сооружениях.
- На воздухе (по конструкциям): Допускается при условии защиты от прямых солнечных лучей (полиэтиленовый шланг имеет УФ-стабилизаторы, но длительное прямое облучение не рекомендуется).
- В блоках и трубах: Возможна прокладка, но требует учета повышенного теплового сопротивления и, как следствие, снижения допустимого тока нагрузки.
Важно: Прокладка в воде (по дну водоемов) для данной марки кабеля, как правило, не предусмотрена без дополнительных защитных элементов (броня).
Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 630 мм²
Преимущества по сравнению с кабелями старых типов (например, АСБ, ААБл):
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура работы +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие риска течи масла: Сухая изоляция исключает экологические риски и необходимость в маслоприемных устройствах.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Отличные диэлектрические характеристики и стойкость к трекингу.
- Герметичность конструкции: Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг создают двойной барьер от влаги и агрессивных сред.
- Удобство монтажа и меньший радиус изгиба по сравнению с бронированными кабелями в свинцовой оболочке.
- Относительно меньшая масса по сравнению со стальными бронированными аналогами.
Недостатки и ограничения:
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией.
- Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Отсутствие брони требует аккуратного обращения. Повреждение алюминиевой оболочки нарушает герметичность.
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима идеальная зачистка экранов и изоляции, использование специального инструмента и материалов. Ошибки при монтаже соединительных муфт являются частой причиной отказов.
- Необходимость специального оборудования для диагностики (СДИК): Для мониторинга состояния изоляции и выявления локальных дефектов.
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКаП требует профессиональных навыков. Ключевые этапы:
- Раскатка: Производится с помощью лебедок или роликов, не допуская рывков и превышения минимального радиуса изгиба.
- Заделка концов: Перед установкой концевой заделки или муфты необходимо аккуратно снять наружную оболочку, алюминиевую оболочку и экраны. Для разделки используется специальный кабельный нож.
- Монтаж концевых муфт (заделок): Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательным является надежное соединение алюминиевой оболочки и экранов с заземляющим проводником муфты.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля. Требует высокой квалификации монтажника, так как необходимо восстановить все слои кабеля: электрический контакт жил, экраны, изоляцию, герметичность алюминиевой оболочки (с помощью накладок) и внешней оболочки.
- Заземление: Алюминиевая оболочка кабеля на обоих концах должна быть надежно заземлена. В случае большой длины линии (более 1-2 км) может применяться поперечное заземление или установка устройств для ограничения индуцированных напряжений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвКаП от АПвПу?
Основное отличие – в материале внешней защитной оболочки. У АПвКаП – это полиэтиленовый шланг (П), а у АПвПу – поливинилхлоридный пластикат (Пу). Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к влаге, химической агрессии и обладает лучшими диэлектрическими свойствами, но менее устойчив к ультрафиолету и механическим истираниям. АПвКаП чаще применяется для прокладки в земле, а АПвПу – в кабельных сооружениях и помещениях.
Можно ли прокладывать АПвКаП 630 мм² в одном траншее с кабелями других напряжений?
Да, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.3). Кабели до 10 кВ рекомендуется прокладывать на расстоянии не менее 100 мм друг от друга. Между кабелями 20-35 кВ и кабелями более низкого напряжения должно быть обеспечено расстояние не менее 250 мм. Допускается уменьшение расстояний при условии разделения кабелей огнестойкими перегородками или при прокладке в отдельных трубах.
Какой срок службы у кабеля АПвКаП 630 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок и температур) и отсутствии механических повреждений.
Требуется ли для кабеля АПвКаП 630 мм² дополнительная защита при прокладке в земле (броня)?
Нет, алюминиевая оболочка сама по себе является достаточно прочным конструктивным элементом, обеспечивающим защиту от механических воздействий, соответствующих обычным условиям прокладки в траншее (давление грунта, случайные удары лопатой). При прокладке в зонах с повышенным риском механических повреждений (например, в скальных грунтах, зонах строительных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде плит, кирпича или гофрированных труб. Для условий, требующих брони, существует модификация кабеля – АПвБбШп (с броней из стальных лент).
Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На основании чего производится расчет?
Выбор сечения 630 мм², как и любого другого, является результатом комплексного инженерного расчета, который включает:
- Определение максимального рабочего тока линии с учетом подключенной мощности и коэффициента спроса.
- Проверка по допустимому длительному току (Iдл) с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру земли/воздуха (K1), на количество работающих кабелей вплотную (K2), на тепловое сопротивление грунта (K3).
- Проверка по потере напряжения (для сетей 6-10 кВ это, как правило, не критично).
- Проверка по термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Проверка по экономической плотности тока (для сетей выше 35 кВ и протяженных линий).
Сечение 630 мм² обычно применяется для питания мощных узловых подстанций, крупных промышленных предприятий с потребляемой мощностью в десятки МВА.
Какие методы диагностики состояния наиболее эффективны для данного кабеля?
Для кабелей с изоляцией из СПЭ, включая АПвКаП, применяются следующие методы диагностики:
- Измерение сопротивления изоляции мегаомметром (2.5-5 кВ). Дает общую оценку.
- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и емкости. Позволяет оценить старение изоляции и наличие объемных дефектов.
- Частичный разряд (ЧР/PD) диагностика. Наиболее эффективный метод для выявления локальных дефектов в изоляции, на краях экранов, в муфтах. Проводится с помощью переносных или стационарных систем.
- Система дистанционного контроля изоляции (СДИК) с датчиками частичных разрядов, устанавливаемая на муфты для постоянного мониторинга.
- Визуальный осмотр трассы и муфт в кабельных сооружениях.
Цветная (чаще желтая или синяя) полоса или надпись на черной полиэтиленовой оболочке является маркером фазировки. Она помогает при монтаже определить принадлежность одножильного кабеля к определенной фазе (A, B, C) и правильно подключить его к шинам распределительного устройства. Отсутствие полосы или наличие только одной может указывать на то, что кабель поставляется без предварительной маркировки фаз.