Кабель АПвКВ 1х70: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвКВ 1х70 – это силовой кабель с одной алюминиевой жилой сечением 70 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном шланге, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в современных электрических сетях среднего напряжения, где предъявляются высокие требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвКВ 1х70
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – наличие внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката (шланга).
- К – наличие экрана в виде медной проволочной оплетки поверх изолированной жилы.
- В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- 1х70 – одна токопроводящая жила номинальным сечением 70 квадратных миллиметров.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), в зависимости от требований к гибкости. Класс жилы (1 или 2) указывается в дополнении к маркировке.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими свойствами, стойкостью к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (10, 20, 35 кВ).
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Медный экран (заземляющий): Выполняется в виде оплетки из медных проволок или медной ленты. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также для использования в качестве заземляющего проводника при коротких замыканиях на землю. Для кабеля 1х70 этот экран также служит проводником для токов нулевой последовательности.
- Внутренняя оболочка (шланг, подушка): Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Заполняет пространство под наружной оболочкой, придавая кабелю круглую форму, а также обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений и влаги.
- Наружная оболочка: Выполняется из ПВХ-пластиката. Защищает все внутренние элементы кабеля от механических воздействий, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолетового излучения и влаги. Имеет отличительную расцветку, обычно черный или оранжевый цвет.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям для питания промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры.
- Питание мощных электроприемников: Подключение трансформаторов, крупных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
- Вводы на территории подстанций и ГРУ: Используется для создания соединений между различными распределительными устройствами.
- Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: При условии использования ПВХ пластиката пониженной горючести (индекс «нг» в маркировке) может применяться в зданиях и сооружениях.
- Высокая допустимая температура: Длительная работа при +90°C против +70°C у бумажной изоляции, что позволяет увеличить пропускную способность.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: Нет риска стекания пропиточного состава, что характерно для бумажной изоляции.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Изоляция из СПЭ негигроскопична.
- Большая гибкость и меньший радиус изгиба: Облегчает монтаж в стесненных условиях.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
- Упрощенный монтаж и обслуживание: Не требует специальной подготовки концов для запрессовки воронок, как кабели с бумажной изоляцией.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при ударе), что может привести к развитию электрического дерева.
- Необходимость использования специальных аксессуаров: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ.
- Прокладка: Допускается прокладка в земле (в траншеях) при условии защиты от механических повреждений кирпичом или сигнальной лентой. При прокладке в воздухе необходимо учитывать воздействие УФ-излучения, которое стандартная ПВХ оболочка выдерживает ограниченное время. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах, трубах.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 15 наружных диаметров кабеля при прокладке и 7.5 диаметров после монтажа.
- Затяжка кабеля: Должна производиться с использованием динамометрических ключей и специальных чулок, чтобы не повредить оболочку.
- Заземление: Медный экран (оплетка) с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. Это критически важно для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Соединение и оконцевание: Выполняются только с помощью специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение.
- Испытания после монтажа: Обязательным является проведение высоковольтных испытаний переменным напряжением (например, 30 кВ для 10 кВ кабеля в течение 10 минут) или постоянным выпрямленным напряжением.
Конструкция кабеля АПвКВ 1х70
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая в совокупности высокие эксплуатационные характеристики.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20, 21/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 30 (для 10 кВ) | Продолжительность 10 мин. после прокладки |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~215-235 | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе) |
Механические и конструктивные параметры
| Параметр | Значение (ориентировочно) |
|---|---|
| Строение жилы (для 70 мм²) | Однопроволочная (ож) или многопроволочная (мн) |
| Наружный диаметр кабеля, мм | Около 32-38 |
| Масса 1 км кабеля, кг | Около 1400-1700 |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x наружный диаметр кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области применения кабеля АПвКВ 1х70
Кабель предназначен для прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение до 35 кВ включительно. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель с одной жилой (1х70) требует специальных мер при прокладке в стальных трубах или магнитопроводящих конструкциях из-за возникновения значительных потерь в оболочке из-за вихревых токов. Для таких случаев предпочтительны трехжильные кабели.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКВ 1х70
Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл и аналоги):
Недостатки:
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвКВ от АПвПу?
Основное отличие в материале внешней оболочки. У АПвКВ наружная оболочка из ПВХ пластиката, а у АПвПу – из полиэтилена (обозначение «у»). Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге и некоторым химическим реагентам, но менее стойка к механическим воздействиям и УФ-излучению. АПвПу часто применяется для прокладки в земле в агрессивных средах.
Можно ли прокладывать кабель АПвКВ 1х70 в земле без защиты?
Нет, не рекомендуется. Согласно ПУЭ, кабели напряжением выше 1 кВ, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений (кирпичом, бетонными плитами, полимерными гофротрубами). Это особенно важно для одножильных кабелей, где экран является частью токовой цепи при КЗ.
Как правильно выбрать сечение жилы 70 мм²?
Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, воздухе, температуре окружающей среды, количестве совместно проложенных кабелей) и по потере напряжения. Для напряжения 10 кВ это сечение часто используется для фидеров с токовой нагрузкой до 200-220 А.
Нужно ли использовать концевые муфты при вводе кабеля в КРУ?
Да, обязательно. Концевая кабельная муфта (КНС/КНБ/СТОП) выполняет несколько функций: обеспечивает электрическую прочность в месте среза изоляции, выравнивает градиент электрического поля, обеспечивает герметизацию торца кабеля и предоставляет надежный контакт для подключения к шинам или разъединителю КРУ.
Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в процессе производства. Это резко повышает его термостойкость: если обычный ПЭ размягчается при ~70-80°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до ~250-300°C. Это позволяет увеличить рабочую температуру жилы до +90°C и повысить стойкость к токам короткого замыкания.
Как маркируется негорючий исполнение этого кабеля?
Негорючее исполнение обозначается добавлением индексов «нг(А)-HF» или «нг(А)-LS». Например, АПвКВнг(А)-HF 1х70. Индекс «нг(А)» означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная опасность), «HF» – низкая коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения (Halogen Free), «LS» – Low Smoke, пониженное дымовыделение.
Заключение
Кабель АПвКВ 1х70 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная изоляцией из сшитого полиэтилена, и удобство монтажа. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех требований ПУЭ, технических условий и рекомендаций производителя обеспечивают долговечную и безотказную работу энергетического объекта на протяжении всего срока службы. При проектировании систем с одножильными кабелями необходимо уделять особое внимание вопросам компенсации индуктивных потерь и правильного заземления экранов.