Кабель АПвКПу 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из круглых стальных оцинкованных проволок и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в воде, в условиях агрессивных сред, а также на трассах с высокой механической нагрузкой.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и безопасность.
Жила выполняется из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), соответствует классу 2 по гибкости (многопроволочная). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, состоит из множества проволок, что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и монтажа.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
Изоляция жил выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловому старению и трекингу.
Поверх изоляции каждой жилы накладывается полупроводящий экран, аналогичный внутреннему. Он предназначен для отвода поверхностных токов и обеспечения равномерного распределения потенциала.
Экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется невулканизированной резиновой смесью или экструдированным заполнителем для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или медных лент.
Поверх скрученных жил экструдируется оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она служит защитным слоем от коррозии и механических повреждений для нижележащих элементов, а также является основой для наложения брони.
Броня выполняется из круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх внутренней оболочки с заданным шагом. Этот слой обеспечивает защиту от механических воздействий: растягивающих усилий, ударов, сдавливания грунтом, грызунов.
Поверх брони экструдируется шланг из полиэтилена (обычно полиэтилена низкого давления, ПНД). Он защищает стальную броню от коррозии в агрессивных грунтах и воде, а также снижает трение при протяжке кабеля в трубах или блоках.
| Количество жил | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток в земле, А | Допустимый длительный ток в воздухе, А |
|---|---|---|---|---|
| 3 | 55-60 | 4500-5000 | 280-300 | 250-270 |
При монтаже кабеля АПвКПу 120 мм² необходимо строго соблюдать требования ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Кабель АПвБПу имеет броню из стальных оцинкованных лент. Он дешевле и обеспечивает хорошую защиту от механических повреждений, но менее устойчив к растягивающим нагрузкам и имеет больший радиус изгиба. АПвКПу с броней из проволок предпочтительнее на участках с возможными подвижками грунта и при прокладке в воде.
Кабель АПвПу не имеет броневой защиты. Он легче и дешевле, но применяется только для прокладки в кабельных сооружениях, лотках, по эстакадам, где исключен риск механических повреждений. АПвКПу – для более тяжелых условий.
Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию, броню из стальных лент и наружный покров. Он существенно дешевле, но имеет ограничения по перепадам уровней прокладки, меньшую допустимую температуру жилы (+80°C для 10 кВ) и требует более сложного обслуживания. АПвКПу – более современное и надежное решение для новых проектов.
Броня из круглых стальных проволок (индекс «К») рассчитана, в первую очередь, на восприятие значительных растягивающих усилий, что критично при прокладке по дну водоемов, в болотистой местности или на участках с потенциальными подвижками грунта. Броня из стальных лент (индекс «Б») обеспечивает в основном защиту от сдавливающих и ударных воздействий, но плохо сопротивляется растяжению. Кабель с проволочной броней также имеет меньший минимально допустимый радиус изгиба.
Да, прокладка в воздухе допустима. Полиэтиленовый шланг обеспечивает защиту от атмосферных воздействий (УФ-излучение, осадки). Однако необходимо учитывать повышенную ветровую и гололедную нагрузку на кабель из-за его значительной массы, а также обеспечить надежное крепление с допустимым интервалом. Токовая нагрузка при прокладке в воздухе может отличаться от нагрузки при прокладке в земле.
Выбор сечения – комплексная задача, выходящая за рамки простого соответствия мощности. Для кабеля 10 кВ с сечением 120 мм² приблизительная передаваемая трехфазная мощность при cos φ = 0.9 составляет около 6-7 МВА. Однако окончательный расчет должен проводиться по следующим критериям: допустимый длительный ток по условию нагрева (с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки), потеря напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Обязательно требуется выполнение расчета по ПУЭ гл. 1.3.
Да. При параллельной прокладке нескольких кабелей АПвКПу в одной траншее необходимо соблюдать нормативные расстояния между ними (не менее 100 мм для кабелей 10-20 кВ). Каждый кабель рекомендуется укладывать на отдельную песчаную подушку и засыпать слоем песка. При большом количестве кабелей (более 2-х) вводятся понижающие коэффициенты к допустимому току, что может потребовать увеличения сечения. На пересечениях с другими коммуникациями кабель должен быть защищен асбестоцементными или пластиковыми трубами.
Металлические элементы кабеля (проволочная броня и экраны жил) подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защит. В концевых и соединительных муфтах для этого предусмотрены специальные контактные лепестки или хомуты. Броня заземляется с помощью медной ленты или гибкого проводника. Экраны жил, как правило, соединяются и заземляются через систему ограничителей перенапряжений (ОПН) или непосредственно в системах с эффективно заземленной нейтралью, согласно проекту.
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации: стабильности электрических нагрузок, отсутствия частых перегрузок и токов КЗ, коррозионной агрессивности среды, качества монтажа (особенно муфт), механических воздействий. При соблюдении всех нормативных требований к прокладке и эксплуатации срок службы может превышать 40 лет.