Кабель АПвЭПу 3х70
Кабель АПвЭПу 3х70: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвЭПу 3х70 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с медными проволоками в качестве экрана, в полиэтиленовой оболочке повышенной стойкости к ультрафиолетовому излучению. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, а также на открытом воздухе.
Расшифровка маркировки АПвЭПу 3х70
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – наличие экрана в виде медных проволок, наложенных поверх скрученных жил.
- Пу – наружная защитная оболочка из полиэтилена повышенной стойкости к ультрафиолетовому излучению.
- 3х70 – три основные токопроводящие жилы сечением 70 мм² каждая.
- Создание симметричного электрического поля вокруг каждой жилы, выравнивание напряженности поля.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Повышение безопасности персонала.
- Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. При монтаже с применением механизированного инструмента – не менее 20 диаметров.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
- Стойкость к внешним воздействиям: Оболочка «Пу» обеспечивает стойкость к УФ-излучению, осадкам, многим химическим реагентам. Кабель может применяться в районах с умеренным, холодным и тропическим климатом.
- Пожарная безопасность: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для повышения пожарной безопасности (при групповой прокладке в зданиях) следует выбирать модификации с индексом «нг(А)-HF» – не распространяющие горение, с пониженным дымо- и газовыделением, но для кабеля АПвЭПу это нестандартное исполнение, чаще применяется для кабелей с оболочкой из ПВХ пластиката.
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается кирпичом или сигнальной лентой и засыпается грунтом. Агрессивность грунта должна учитываться при выборе дополнительной защиты (трубы, лотки).
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Крепление осуществляется с помощью скоб, хомутов или размещением в лотках.
- Открытая прокладка на воздухе: Благодаря оболочке «Пу» кабель устойчив к солнечному свету и осадкам. Может крепиться к опорам ЛЭП, стенам, конструкциям.
- Напряжение: Определить номинальное и наибольшее рабочее напряжение сети (6, 10, 20 кВ).
- Условия прокладки: Для открытых участков – обязательно «Пу» оболочка. Для агрессивных грунтов – может потребоваться дополнительная защита.
- Пожарные требования: Для объектов с массовым пребыванием людей, метро, ТЭЦ – необходимо применение кабелей с индексом «нг(А)-HF». АПвЭПу в стандартном исполнении для этого не подходит.
- Экономический фактор: Алюминиевый кабель существенно дешевле медного при сопоставимых токовых нагрузках для сечений от 50 мм² и выше.
- Раскатка: Избегать резких изгибов и механических повреждений. Использовать кабельные ролики.
- Подготовка концов: Послойная разделка кабеля с использованием специального инструмента. Важно не повредить полупроводящий экран на изоляции жилы.
- Монтаж соединительных муфт и концевых заделок: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Технология обеспечивает герметичность, восстановление экранирования и изоляции. Для АПвЭПу, прокладываемого на открытом воздухе, концевые заделки должны быть также устойчивы к УФ-излучению.
- Заземление экранов: Экраны кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Важно отметить, что в маркировке «в» указывает на внутреннюю оболочку (поясную изоляцию) из ПВХ, которая служит для заполнения межжильного пространства и придания кабелю округлой формы перед наложением экрана и внешней оболочки.
Конструкция кабеля АПвЭПу 3х70
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) или аналогичной, сечением 70 мм². По ГОСТ 22483-2012 жилы могут быть однопроволочными (класс 1) для сечений до 70 мм² включительно или многопроволочными (класс 2). Для сечения 70 мм² чаще применяется однопроволочная жила, что упрощает конструкцию и снижает стоимость. Жила имеет круглую форму.
2. Изоляция жилы
Изоляция каждой фазы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая однородность и отсутствие включений.
3. Поясная изоляция и заполнение
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция (внутренняя оболочка) из ПВХ-пластиката. Ее назначение – скрепить жилы, придать кабелю правильную круглую форму, а также служить дополнительным барьером. Межжильное пространство также заполняется.
4. Экран
Кабель является экранированным. Экранирование выполняется медными проволоками, наложенными поверх поясной изоляции. Экраны в кабелях на напряжение 6 кВ и выше являются обязательными. Их функции:
5. Наружная оболочка
Внешняя защитная оболочка из светостабилизированного полиэтилена (обозначение «Пу») накладывается поверх экрана. Данный материал обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, ультрафиолетовому излучению, влаге и агрессивным средам. Это позволяет прокладывать кабель открыто по конструкциям и в земле без дополнительной защиты.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 8,7/15; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительно допустимая |
| Температура жилы при КЗ, °C | 250 | Длительность не более 4 сек |
| Температура жилы при перегрузке, °C | 130 | Циклические перегрузки |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А | ~205-220 | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0,443 | Для алюминиевой жилы 70 мм² |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 30 (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭПу 3х70 применяется в сетях среднего класса напряжения для питания промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры. Основные способы прокладки:
Важно: Прокладка в воздухе внутри жилых и общественных зданий, а также в коллекторах совместно с другими кабелями требует проверки показателей пожарной опасности. Стандартное исполнение АПвЭПу может не соответствовать современным нормам по дымообразованию и токсичности продуктов горения для таких объектов.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвЭПу 3х70 является одним из представителей класса кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена. Рассмотрим его ключевые отличия от других марок.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Экран | Оболочка | Ключевые преимущества и недостатки |
|---|---|---|---|---|---|
| АПвЭПу 3х70 | Алюминий | XLPE | Медные проволоки | Светостаб. полиэтилен | Оптимальное сочетание цены и стойкости к внешней среде. Легче медного аналога. |
| АПвП 3х70 | Алюминий | XLPE | Медные проволоки | ПВХ пластикат | Более дешевая оболочка, но менее стойкая к УФ и агрессивным средам. Не подходит для открытой прокладки на солнце. |
| ПвП 3х70 | Медь | XLPE | Медные проволоки | ПВХ пластикат | Более высокая проводимость, гибкость, стойкость к коррозии, но значительно дороже и тяжелее. |
| ААШв 3х70 | Алюминий | Бумажная, пропитанная | Алюминиевая оболочка, броня | ПВХ шланг | Устаревшая технология. Требует особого внимания к уровню прокладки из-за стекания пропитки. Более тяжелый и сложный в монтаже. |
Критерии выбора:
Монтаж и соединение кабеля АПвЭПу 3х70
Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвЭПу и АПвП?
Ключевое отличие – в материале наружной оболочки. У АПвЭПу оболочка из светостабилизированного полиэтилена («Пу»), что делает его пригодным для прокладки на открытом воздухе под воздействием солнечного излучения. У АПвП оболочка из ПВХ, которая под УФ-лучами теряет эластичность, трескается и разрушается. Для прокладки в земле или внутри помещений оба варианта применимы, но АПвП обычно дешевле.
2. Можно ли использовать АПвЭПу 3х70 для прокладки внутри жилого дома или ТРЦ?
В стандартном исполнении – нет. Согласно современным нормам пожарной безопасности (СП 6.13130.2020, ФЗ-123), для групповой прокладки внутри зданий, сооружений и кабельных конструкций необходимо применять кабели, не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением (маркировка «нг(А)-HF» или «нг(А)-LS»). Кабель АПвЭПу в базовом исполнении этим требованиям не соответствует. Для таких объектов следует выбирать специализированные исполнения, например, АПвЭВнг(А)-HF или медные аналоги.
3. Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвЭПу 3х70 без установки соединительных муфт?
Длина строительной части кабеля в одной бухте (барабане) ограничена возможностями производства и транспортировки. Обычно это 300-700 метров. Теоретически, можно заказать кабель длиной до нескольких километров, но на практике ограничиваются длиной, которую можно физически доставить и проложить. Соединительные муфты устанавливаются в местах соединения строительных длин, при переходе с одного типа прокладки на другой, а также для ремонта. Главное – обеспечить правильный монтаж муфты по технологии.
4. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для сети 10 кВ?
Для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью (где замыкание на землю не приводит к отключению) следует выбирать кабель с напряжением U0/U = 8,7/10 кВ. Это связано с тем, что при однофазном замыкании на землю напряжение на неповрежденных фазах относительно земли возрастает в √3 раз. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (большинство современных сетей 6-10 кВ в РФ) также рекомендуется применение кабеля 8,7/10 кВ как обеспечивающего больший запас надежности.
5. Требуется ли для прокладки АПвЭПу 3х70 в земле дополнительная защита (трубы, лотки)?
Кабель с оболочкой «Пу» рассчитан на непосредственную прокладку в земле. Однако использование труб (чаще ПНД или асбоцементных) или защитных плит настоятельно рекомендуется в следующих случаях: при высокой вероятности механических повреждений (районы с активными земляными работами), в агрессивных грунтах (солончаки, шлаки, насыпной грунт с мусором), при пересечении с дорогами, подъездными путями и другими коммуникациями. Труба также облегчает возможную замену кабеля в будущем без вскрытия грунта.
6. Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как это проверить?
Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы, материалом и допустимой температурой (250°C для XLPE). Для алюминиевой жилы 70 мм² допустимый ток КЗ можно рассчитать по формуле или найти в справочниках. Например, при длительности КЗ 1 секунда, допустимый ток составляет примерно 6-7 кА. Проверить соответствие кабеля расчетным токам КЗ в конкретной сети – задача проектировщика. Данные о термической стойкости должны быть указаны в технических условиях или паспорте на кабель.
Заключение
Кабель АПвЭПу 3х70 представляет собой современное, надежное и экономически эффективное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитной оболочке, стойкой к ультрафиолету, обеспечивает длительный срок службы в различных условиях прокладки, включая земляные траншеи и открытые пространства. Правильный выбор данного кабеля, с учетом номинального напряжения, условий окружающей среды и требований пожарной безопасности, а также качественный монтаж с применением соответствующих аксессуаров являются залогом бесперебойной и безопасной работы энергетического объекта на протяжении десятилетий.