Кабель АПвП 20 кВ 500 мм

Кабель АПвП 20 кВ 500 мм² представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция сочетает надежность и высокие электротехнические характеристики, что делает его востребованным для ответственных объектов энергетической инфраструктуры.

1. Расшифровка маркировки АПвП

Маркировка кабеля строится по отечественной системе и четко описывает его конструкцию:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила. Ключевой признак, определяющий материал проводника.
• Пв – Полиэтилен вулканизированный (сшитый). Указывает на материал изоляции жил – сшитый полиэтилен (XLPE).
• П – Плоский. Обозначает форму кабеля – жилы расположены параллельно в одной плоскости.

20 кВ – Номинальное напряжение 20 000 Вольт.
500 мм² – Суммарное сечение токопроводящих жил.

Полное наименование: «Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, плоский, на номинальное напряжение 20 кВ, сечением 500 мм²».

2. Конструкция кабеля: Детальный разбор

Конструкция АПвП 20 кВ 500 мм² является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности).
• Количество и сечение: В зависимости от исполнения:
  • 3-жильный: 3 жилы, обычно однопроволочные (реже многопроволочные), сечением 500 мм² каждая.
• Форма: Секторная (сегментная). Это позволяет минимизировать межфазное расстояние и общий диаметр кабеля, делая его более компактным по сравнению с кабелем с круглыми жилами.

2. Экран по жиле (Внутренний полупроводящий экран)

• Назначение: Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и пробой изоляции.
• Материал: Экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен.

3. Изоляция жил

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это главное преимущество перед устаревшими кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
• Свойства:
  • Высокие диэлектрические характеристики.
  • Термостойкость: длительно выдерживает нагрев до +90°C.
  • Механическая прочность и стойкость к трекингу.
• Толщина: Рассчитывается в зависимости от номинального напряжения (20 кВ) и строго регламентирована стандартами.

4. Экран по изоляции (Внешний полупроводящий экран)

• Назначение: Аналогично экрану по жиле – выравнивает электрическое поле на внешней поверхности изоляции.

5. Медный экран (заземляющий)

• Конструкция: Поясной экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок, наложенный поверх изолированных жил.
• Назначение:
  • Защита от внешних электромагнитных помех.
  • Симметрирование электрического поля.
  • Служит для пропускания токов короткого замыкания и должна быть надежно заземлена с обеих сторон кабеля.

6. Оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
• Назначение: Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает нераспространение горения.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение: 20 000 В (междуфазное). Часто указывается как 20/35 кВ, где 20 кВ – напряжение между жилой и землей, а 35 кВ – между жилами.
• Количество и сечение жил: 3 жилы сечением по 500 мм².
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией).
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
  • Допустимая температура перегрузки: +130°C.
  • Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба: Как правило, не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Для плоского кабеля это правило также действует, и изгиб производится в плоскости, перпендикулярной плоскости жил.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

4. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Благодаря сшитому полиэтину и большому сечению жил кабель способен передавать значительные мощности.
• Надежность: Изоляция из СПЭ не стареет и не теряет свойств со временем, в отличие от бумажно-масляной.
• Безопасность: Отсутствие масла исключает риск утечек и возгорания.
• Удобство монтажа: Плоская форма облегчает прокладку в стесненных условиях (лотки, каналы), а также позволяет более эффективно отводить тепло.
• Относительно малый вес: По сравнению с медным кабелем аналогичного сечения.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией (ААБл) и кабелей низкого напряжения.
• Требовательность к монтажу: Необходимость использования специальных концевых и соединительных муфт, предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ.
• Чувствительность к механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать ударов и резких изгибов.

5. Области применения

Кабель АПвП 20 кВ 500 мм² применяется для создания стационарных силовых линий в различных отраслях:

1. Городские распределительные сети: Питание от распределительных подстанций (РП) к трансформаторным подстанциям (ТП) жилых микрорайонов и промышленных зон.
2. Промышленные предприятия: Электроснабжение мощных цехов, главных понизительных подстанций заводов и фабрик.
3. Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больничные комплексы.
4. Объекты энергетики: Соединения внутри распределительных устройств (РУ) подстанций 35/6(10) кВ.

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Монтаж муфт: Для оконцевания и соединения кабеля используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ (обычно термоусаживаемые или холодноусаживаемые). Использование муфт для кабелей с бумажной изоляцией недопустимо.
2. Заземление экрана: Медный экран обязательно должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности и обеспечения нормальной работы защиты.
3. Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (по эстакадам, в производственных помещениях), в кабельных каналах, туннелях и коллекторах. Прокладка в земле (траншеях) допускается, но требует защиты от механических повреждений (брони), для чего существуют модификации типа АПвБбШп.
4. Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным или переменным напряжением, как того требуют правила эксплуатации.

Заключение

Кабель АПвП 20 кВ 500 мм² — это современное, надежное и эффективное решение для построения и модернизации сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества — использование изоляции из сшитого полиэтилена и большая пропускная способность — делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов, где важны бесперебойность электроснабжения и долгий срок службы.

Несмотря на более высокую первоначальную стоимость по сравнению с устаревшими аналогами, его эксплуатационные характеристики, такие как повышенная термостойкость, отсутствие необходимости в обслуживании и высокая надежность, многократно окупают затраты в течение всего жизненного цикла кабельной линии.