Кабель АПвАП-Тп 3-х жильный: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвАП-Тп представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с алюминиевыми токопроводящими жилами, алюминиевой экранной лентой и внешней оболочкой из термопластичного полиэтилена. Данная марка предназначена 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, длительный срок службы и эффективное использование в современных электрических сетях.
Расшифровка маркировки АПвАП-Тп
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (внутренний слой).
- в – наличие внутренней оболочки (в данном случае, из полиэтилена).
- АП – экран из алюмополимерной ленты.
- Тп – наружная оболочка из термопластичного полиэтилена.
- 3-х жильный – три изолированные жилы в одном кабеле.
- В кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- В земле (траншеях): при условии отсутствия механических повреждений и коррозионной активности грунта. Рекомендуется использование в качестве дополнительной защиты песчаной подушки, сигнальной ленты или защитных плит.
- На открытом воздухе: оболочка из ПЭ устойчива к ультрафиолетовому излучению.
- Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при прокладке. Пренебрежение этим правилом ведет к деформации экрана из АПЛ и созданию точек концентрации механических напряжений.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с кабелем. Необходимо использовать кабельные чулки для тяжения, чтобы не повредить оболочку и экран.
- Защита от повреждений: При прокладке в траншеях необходима песчаная подсыпка и укладка защитной плиты или сигнальной ленты поверх кабеля.
- Заземление: Металлические экраны всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены с двух концов линии для обеспечения защиты и прохождения токов КЗ. Система заземления должна соответствовать проекту.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт (соединительных и концевых), предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ и экраном из АПЛ. Технология монтажа муфт включает разделку кабеля, монтаж изоляции, восстановление экрана и герметизацию.
- Экономическая эффективность: Использование алюминия и алюмополимерного экрана снижает стоимость метра кабеля по сравнению с медными и медьэкранированными аналогами.
- Малый вес и диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (АСБ) вес и габариты значительно меньше, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Высокие диэлектрические характеристики: Изоляция из СПЭ обладает высокой электрической прочностью и низкими диэлектрическими потерями.
- Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Стойкость к влаге: Полностью полимерная конструкция обеспечивает высокую стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Ограниченная стойкость к механическим нагрузкам: Экран из АПЛ чувствителен к многократным изгибам, растяжению и вибрации. Не предназначен для регулярного перемещения.
- Не для подвесной прокладки: Как правило, не рекомендуется производителями для монтажа на тросах без дополнительной поддержки.
- Требовательность к качеству монтажа: Неправильная разделка, изгиб или заземление могут привести к выходу кабеля из строя.
- Чувствительность к точечным повреждениям: При монтаже в грунте с камнями требуется дополнительная защита.
Таким образом, полное название описывает кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и внутренней оболочкой из сшитого полиэтилена, экраном из алюмополимерной ленты и наружной оболочкой из термопластичного полиэтилена.
Конструкция кабеля АПвАП-Тп
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА, по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жилы меньших сечений имеют круглую форму. Алюминий выбран как материал, обеспечивающий оптимальное соотношение проводимости, механических свойств и стоимости.
2. Экранирование жилы (экран по жиле)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичными полимерами. Рабочая температура жилы достигает 90°C, а в режиме перегрузки – 130°C. Изоляция наносится методом экструзии с строгим контролем толщины и отсутствия дефектов.
4. Экран по изоляции (полупроводящей слой)
Поверх основной изоляции накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он служит для создания гладкого контакта между изоляцией и металлическим экраном, а также для равномерного распределения потенциала.
5. Металлический экран
Выполнен в виде продольно наложенной алюмополимерной ленты (АПЛ). Лента состоит из алюминиевой фольги, ламинированной с одной или двух сторон полимерной пленкой (чаще всего полиэтилентерефталатной). Этот слой является ключевым элементом безопасности: он выполняет функцию заземляемого экрана для защиты от электрического поля, служит элементом системы защиты от короткого замыкания (пропускает ток КЗ) и обеспечивает механическую защиту изоляции. Конструкция с АПЛ, в отличие от медных проволок, делает кабель легче и дешевле, но требует особого внимания при монтаже из-за меньшей гибкости и стойкости к многократным изгибам.
6. Внутренняя оболочка (под оболочка)
Расположена поверх скрученных экранированных жил, заполняя промежутки между ними. Изготавливается из полиэтилена (сшитого или термопластичного). Ее назначение – придание кабелю круглой формы, дополнительная механическая защита изоляции и экранов жил, а также барьер от влаги.
7. Наружная оболочка
Внешний защитный слой из термопластичного полиэтилена (ПЭ) марки ПЭ Тп. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химикатов, масел, солнечного УФ-излучения) и влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Электрические параметры
Кабель предназначен для работы в трехфазных сетях переменного тока с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10(12) кВ, 20/35(40.5) кВ и др. |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 100 часов в год) |
| Допустимая температура при коротком замыкании | +250°C (максимум 5 секунд) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвАП-Тп применяется для создания и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Основные способы прокладки:
Важное ограничение: Прокладка по воздуху на тросах (подвесная) не рекомендуется производителями из-за конструкции экрана из АПЛ, который может быть поврежден при значительных механических нагрузках и вибрациях. Для таких целей используются кабели с экраном из медных проволок (например, АПвПу).
Сравнение с другими марками кабелей на 6-35 кВ
| Марка кабеля | Материал жилы/экрана | Материал оболочки | Ключевые особенности и применение |
|---|---|---|---|
| АПвАП-Тп | Алюминий / Алюмополимерная лента | Термопластичный полиэтилен (ПЭ) | Экономичное решение для стационарной прокладки в земле и кабельных сооружениях. Не для подвеса. |
| АПвПу | Алюминий / Медные проволоки | Полиэтилен усиленный | Более высокая стойкость к механическим нагрузкам, может использоваться для подвесной прокладки. Дороже. |
| ПвП-Тп | Медь / Алюмополимерная лента | Термопластичный полиэтилен (ПЭ) | Медная жила обеспечивает большую проводимость и стойкость к окислению. Выше стоимость. |
| АСБл | Алюминий / Свинцовая оболочка | Броня из стальных лент, защитный покров | Устаревшая конструкция с бумажной пропитанной изоляцией. Тяжелый, требует особых условий монтажа. Применяется в агрессивных средах. |
Требования к монтажу и соединению
Монтаж кабеля АПвАП-Тп должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Преимущества и недостатки кабеля АПвАП-Тп
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвАП-Тп и АПвПу?
Ключевое отличие – в конструкции металлического экрана. У АПвАП-Тп экран выполнен из алюмополимерной ленты (АПЛ), а у АПвПу – из медных проволок, наложенных поверх полупроводящей ленты. Кабель АПвПу обладает большей гибкостью, стойкостью к механическим нагрузкам и предназначен, в том числе, для подвесной прокладки. АПвАП-Тп – более экономичное решение для стационарной укладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвАП-Тп в земле без защиты?
Технически возможно, но не рекомендуется. ПУЭ и технические условия требуют защиты кабеля от механических повреждений при прокладке в земле. На практике это означает использование песчаной подушки, защитных плит или кирпича. Прокладка без защиты допустима только на глубине более 1 метра в непросадочных грунтах, не содержащих камней и строительного мусора, что на практике встречается редко.
Как правильно заземлить экран кабеля АПвАП-Тп?
Экраны всех трех жил должны быть соединены между собой и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используются специальные контактные лепестки или зажимы в концевых и соединительных муфтах. Система заземления должна иметь малое сопротивление и соответствовать проекту. Заземление только с одной стороны недопустимо, так как приводит к наведению потенциала на незаземленном конце и не обеспечивает прохождение токов короткого замыкания.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и обслуживания составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от факторов: стабильности питающего напряжения, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, качества монтажа муфт и отсутствия механических повреждений.
Что означает индекс «Тп» в маркировке?
Индекс «Тп» указывает на материал наружной оболочки – термопластичный полиэтилен. Это отличает его от оболочек из поливинилхлоридного пластиката (В), вулканизированного полиэтилена (П) или других материалов. ПЭ Тп обладает хорошей стойкостью к влаге, химикатам и УФ-излучению.
Допустимо ли использование кабеля АПвАП-Тп для реконструкции сетей, где ранее был проложен кабель АСБ?
Да, это один из типичных случаев применения. Кабель АПвАП-Тп часто выбирают для замены устаревших кабелей с бумажной изоляцией (АСБ, ААБл) благодаря меньшему диаметру и весу, что позволяет использовать существующие кабельные каналы и траншеи. Однако необходимо проверить соответствие сечения по току и убедиться в отсутствии острых кромок в старых трубах, которые могут повредить оболочку.
Как проверить целостность экрана перед монтажом муфты?
Целостность экрана проверяется мегомметром на 2500 В. Измеряется сопротивление между металлическим экраном и землей (или между экранами разных жил, если они уже разделены). Сопротивление должно быть близко к нулю (единицы Ом). Высокое сопротивление указывает на обрыв экранной ленты. Также визуально проверяется отсутствие складок, надрывов и коррозии на алюминиевом слое АПЛ после зачистки.
Заключение
Кабель АПвАП-Тп 3-х жильный является современным, экономичным и надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и экране из алюмополимерной ленты, обеспечивает высокие электрические характеристики и долгий срок службы. Критически важными для успешной эксплуатации являются правильный выбор области применения (исключая подвесную прокладку), строгое соблюдение правил монтажа, особенно касающихся минимального радиуса изгиба и заземления, а также использование квалифицированного персонала для установки муфт. При соблюдении этих условий кабель АПвАП-Тп служит эффективной основой для энергосистем.