Кабель АПвБПу 185 мм
Кабель силовой АПвБПу 185 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвБПу 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок, в полимерной оболочке, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с улучшенными термомеханическими свойствами; Б – броня из стальных оцинкованных проволок; Пу – полимерная оболочка (обычно из полиэтилена). Цифра 185 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля АПвБПу 185 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (ож) для кабелей на 1 кВ или многопроволочной (мн) для напряжений 10 кВ и выше, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше). На изолированную жилу экструдируется полупроводящий сшитый полиэтилен. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает превосходными электрическими и термомеханическими характеристиками: высокая диэлектрическая прочность, стойкость к тепловому старению, сохранение свойств при температурах до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий сшитый полиэтилен или полупроводящая лента. Наружный – медные проволоки, наложенные поверх электропроводящей ленты. Медные проволоки (экран) обеспечивают симметрию электрического поля, являются нулевой жилой в режиме однофазного короткого замыкания и выполняют функцию заземления.
- Поясная изоляция. В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с экранами накладывается обмотка из электропроводящих или полупроводящих лент для выравнивания поля.
- Разделительный слой. Представляет собой обмотку из полимерных пленок или битумизированной бумаги, которая предотвращает повреждение оболочек при наложении брони.
- Броня. Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя с определенным шагом. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов и других внешних воздействий.
- Наружная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (обозначение «у» в маркировке) или поливинилхлоридного пластиката. Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды (влаги, химикатов, УФ-излучения). Цвет оболочки, как правило, черный.
- Номинальное напряжение U0/U: 8,7/10 кВ или 6/10 кВ.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C.
- Максимальная температура жилы в режиме короткого замыкания (до 4 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -20°C.
- Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C: не менее 100 МОм.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки: 30 кВ (для U0/U=8,7/10 кВ) в течение 10 минут.
- Прокладка в земле (траншеях). Основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, воздействия грызунов. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге и химически агрессивным почвам. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Броня обеспечивает защиту при возможных аварийных ситуациях (затопления, обрушения).
- Прокладка в воздухе (по эстакадам, галереям, по стенам зданий). Допускается в условиях, где отсутствует опасность механических повреждений, или при наличии дополнительной защиты. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам.
- Прокладка в условиях повышенной влажности и в заболоченной местности. Герметичность конструкции и стойкость оболочки делают кабель пригодным для таких объектов.
- Высокая пропускная способность. Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет длительно работать при температуре жилы +90°C, что на 20-30°C выше, чем у кабелей с бумажной или ПВХ изоляцией аналогичного сечения. Это увеличивает допустимый ток нагрузки.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ. Материал изоляции не течет и не оплавляется при высоких температурах.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к влаге. СПЭ негигроскопичен, что исключает необходимость герметизации концов кабеля при хранении и монтаже, в отличие от кабелей с бумажной пропиткой.
- Механическая прочность. Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от повреждений и позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб (коробов).
- Коррозионная стойкость. Полиэтиленовая оболочка надежно защищает оцинкованную броню от химической и электрохимической коррозии.
- Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл) того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Длительный срок службы – не менее 30 лет.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией (АВБбШв) аналогичного сечения.
- Требовательность к качеству монтажа. При разделке и монтаже муфт необходима тщательная зачистка и обработка изоляции, так как загрязнения снижают поверхностное сопротивление.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям. При монтаже необходимо избегать ударов и изгибов с малым радиусом, которые могут привести к локальной деформации изоляции.
- Ограничение по минимальной температуре монтажа. При температуре ниже -20°C требуется предварительный подогрев кабеля.
- Радиус изгиба. Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ и 20 диаметров для одножильных кабелей и кабелей на 35 кВ.
- Подготовка траншеи. Глубина прокладки от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 м для кабелей до 20 кВ. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкогрунтовая подушка толщиной 100 мм.
- Засыпка. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка толщиной 100 мм с последующей укладкой механической защиты (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) и полной засыпкой траншеи.
- Соединение и оконцевание. Для соединения и ответвления используются специальные кабельные муфты (соединительные, стопорные, ответвительные) и концевые заделки (наружной или внутренней установки), рассчитанные на соответствующее напряжение и тип изоляции (СПЭ).
- Заземление. Броня, экраны и металлические оболочки (если есть) кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвБПу 185 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 (для кабелей на 1 кВ) и ГОСТ 16442-80 (для кабелей на 10-35 кВ), а также более современными ТУ 16.К71-310-2001 и другими.
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля АПвБПу 185 мм² (одножильного и трехжильного) при прокладке в земле и воздухе
Примечание: Данные ориентировочные, точные значения зависят от конкретных условий (глубины прокладки, температуры грунта, числа кабелей в траншее и т.д.).
| Способ прокладки | Количество жил | Длительно допустимый ток, А (при +90°C жилы) |
|---|---|---|
| В земле (траншее), температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт | Одножильный | 365 |
| Трехжильный | 330 | |
| В воздухе, температура воздуха +25°C | Одножильный | 345 |
| Трехжильный | 310 |
Таблица 2. Активное и индуктивное сопротивление жил кабеля АПвБПу 185 мм² (при +90°C)
| Параметр | Значение (Ом/км) | Примечание |
|---|---|---|
| Активное сопротивление жилы (R0) | 0.164 | Для переменного тока частотой 50 Гц |
| Индуктивное сопротивление (X0) | 0.11 — 0.13 | Зависит от взаимного расположения жил и расстояния между кабелями |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБПу 185 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 35 кВ. Благодаря наличию брони и полиэтиленовой оболочки, он является универсальным решением для прокладки в различных условиях, включая агрессивные.
Важно: Прокладка в растяжку (подвесным способом) без дополнительных несущих элементов не допускается, так как броня из проволок не предназначена для восприятия значительных постоянных растягивающих нагрузок.
Преимущества и недостатки кабеля АПвБПу 185 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвБПу 185 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глава 2.3.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвБПу от АВБбШв на 185 мм²?
Основное отличие – материал изоляции. У АПвБПу – сшитый полиэтилен (СПЭ), у АВБбШв – поливинилхлорид (ПВХ). Это дает АПвБПу преимущества: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая стойкость к токам КЗ, негигроскопичность, меньший вес и диаметр. АВБбШв дешевле и имеет ПВХ оболочку (Шв), а не полиэтиленовую (Пу).
Можно ли прокладывать кабель АПвБПу 185 мм² в воде?
Конструктивно кабель предназначен для прокладки в земле и в условиях повышенной влажности. Однако для длительной прямой прокладки в водоемах (реках, озерах, по дну моря) он не рекомендуется, так как не имеет гидростатической защиты от продольного проникновения воды. Для таких целей применяются специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой (например, АПвП).
Как правильно выбрать между одножильным и трехжильным исполнением АПвБПу 185 мм²?
Выбор зависит от схемы сети и условий прокладки. Трехжильный кабель компактнее, его проще укладывать в траншею, для него требуется меньше соединительных муфт. Однако при больших сечениях и на высокое напряжение (35 кВ и выше) он становится очень тяжелым и жестким. Одножильные кабели применяются, как правило, для сетей постоянного тока, в специальных схемах или когда использование трехжильного технически затруднено. При прокладке в земле для одножильных кабелей необходимо учитывать взаимное расположение фаз для компенсации электромагнитных полей.
Требуется ли для кабеля АПвБПу 185 мм² на 10 кВ дополнительная защита при прокладке в земле в виде футляров (труб)?
Согласно ПУЭ, бронированные кабели (типа Б) допускается прокладывать в земле без дополнительных футляров. Однако в местах пересечений с дорогами, подъездными путями, в местах с повышенной внешней нагрузкой (например, в зонах возможных раскопок), а также при вводе в здания кабель должен быть дополнительно защищен трубами (асбоцементными, пластиковыми, стальными) или бетонными блоками.
Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Расчет ведется на основе проектной мощности объекта (P, кВт), напряжения сети (U, кВ), коэффициента мощности (cos φ), длины линии (L, м) и способа прокладки. Для предварительной оценки: при напряжении 10 кВ трехжильный кабель АПвБПу 185 мм², проложенный в земле, может передавать мощность около 5,7 МВА (I = 330 А, S = √3 U I). Точный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех факторов, включая условия окружающей среды и экономическую плотность тока.
Каков реальный срок службы кабеля АПвБПу 185 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации в рамках номинальных параметров (без систематических перегрузок) и отсутствии внешних механических повреждений.