Кабель АПвБПг 50 мм
Кабель АПвБПг 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБПг 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и общим гидрофобным заполнением. 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 грунты с повышенной коррозионной активностью и трассы с риском механических повреждений.
Расшифровка маркировки АПвБПг 50 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- П – наружная защитная оболочка (покров) из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- г – герметизация: водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель в поясной изоляции.
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических воздействий при раскопках, давления грунта, деятельности грызунов. Гидрофобное заполнение страхует от последствий локального повреждения оболочки.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Защита от коррозии и механических повреждений актуальна и в этих условиях.
- Установка в местах с повышенной коррозионной активностью грунтов и вод: Оцинкованная броня и ПВХ оболочка обеспечивают стойкость к большинству видов химической и электрохимической коррозии.
- Объекты промышленной и городской инфраструктуры: Заводы, ТЭЦ, распределительные подстанции, электроснабжение микрорайонов, крупных зданий.
- Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и трекингу.
- Стойкость к влаге: Наличие гидрофобного заполнения (индекс «г») – ключевое преимущество перед кабелями типа АПвБП, повышающее долговечность линии.
- Механическая защита: Стальная броня надежно защищает от большинства внешних механических воздействий.
- Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и ПВХ оболочки.
- Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (ААБл, АСБ) и кабелями с изоляцией из ПВХ.
- Экономичность: Использование алюминия снижает стоимость метра кабеля по сравнению с медными аналогами (ПвБПг).
- Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями (АПвПг).
- Требовательность к условиям монтажа: Необходимость соблюдения минимального радиуса изгиба, предварительного прогрева при низких температурах (ниже -15°C).
- Относительная сложность монтажа концевой муфты: Требуется квалификация персонала для заделки брони и экрана.
- Необходимость заземления брони и экранов с двух сторон: Для обеспечения безопасности и нормальной работы.
- Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть очищено от острых камней и мусора, отсыпано песчаной подушкой (10 см).
- Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля при прокладке. Для кабеля 8,7/10 кВ 3х50 мм² наружный диаметр примерно 55-60 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба – 825-900 мм.
- Прокладка: Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. При механизированной укладке необходимо использовать ролики и лебедки с ограничителем усилия.
- Защита: После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком (слой 15-20 см), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Заземление: Броня и экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для снятия наведенного потенциала и обеспечения защиты от поражения током.
- Монтаж муфт: Используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделяется герметизации места заделки брони и восстановлению экрана.
- 9.59 ≈ 4795 А. Это минимальное значение. Фактическое значение для конкретного кабеля, учитывающее все слои, всегда указывается в технических условиях и паспорте изделия (обычно оно выше, около 6-8 кА для 1 с).
Конструкция кабеля АПвБПг 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности определяет его высокие эксплуатационные характеристики.
1. Токопроводящая жила
Жила выполняется из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) класса 1 по гибкости. Возможно исполнение и многопроволочной жилы по согласованию с заказчиком. Алюминий обеспечивает меньшую по сравнению с медью массу и стоимость кабеля, что критически важно для протяженных линий.
2. Изоляция
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (образования поперечных связей между молекулами) придает материалу повышенные температурные и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания кабель может выдерживать +130°C и +250°C соответственно, без необратимой деформации изоляции.
3. Поясная изоляция и заполнение
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из СПЭ. Пространство между жилами заполняется гидрофобным материалом (чаще всего на основе супервпитывающих полимеров – SAP) или водоблокирующими лентами. Индекс «г» в маркировке указывает на наличие этого элемента, который предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружных оболочек.
4. Экран по изоляции
Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящих лент. Его функция – создание равномерного электрического поля вокруг жилы и защита от внешних электромагнитных помех.
5. Броня
Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основное назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны) при прокладке в земле (траншеях).
6. Наружная оболочка
Внешний покров из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет кабель от воздействия агрессивных сред. Оболочка имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на напряжение 6-35 кВ.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБПг 50 мм² на 10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ, 12/20 (24) кВ |
| Количество и сечение жил | 3 x 50 мм² |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (до 5 с) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C (не более 100 ч/год) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 18 кВ (для 6/10 кВ) в течение 10 мин. |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Электрические параметры алюминиевой жилы 50 мм²
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы при +20°C, не более | 0,641 Ом/км (по ГОСТ 22483) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт) | ~165 А (зависит от конкретных условий прокладки) |
| Допустимый ток короткого замыкания (Iкз) | ~6,3 кА (1 с) – требует точного расчета по формуле с учетом времени срабатывания защиты |
Области применения
Кабель АПвБПг 50 мм² применяется для создания распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Запрещена прокладка по воздуху (подвес) без дополнительных несущих элементов, так как броня не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки. Для воздушных линий используются кабели с несущим тросом (типа АВК).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвБПг 50 мм²:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвБПг 50 мм² требует соблюдения правил ПУЭ (Глава 2.3) и технической документации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБПг отличается от АПвБбШп?
Основное отличие – в материале внешней оболочки и ее форме. У АПвБбШп наружный покров выполнен из полиэтилена (индекс «п» в конце) в виде шланга («Ш»), защищающего от коррозии. У АПвБПг оболочка из ПВХ. Кабель АПвБбШп часто считается более стойким к агрессивным средам и влаге, но АПвБПг с гидрофобным заполнением («г») также обладает высоким уровнем защиты от влаги.
Можно ли прокладывать АПвБПг 50 мм² в воздухе (по фасаду, на эстакаде)?
Да, можно, но с учетом двух важных ограничений: 1) Необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в трубах, лотках, коробах), так как ПВХ оболочка подвержена УФ-старению. 2) Кабель должен быть надежно закреплен с учетом его веса, без натяжения и с соблюдением радиуса изгиба. Для открытого подвеса на опорах он не предназначен.
Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: коррозионной активности грунта, температурных режимов, наличия вибраций, перегрузок. При правильном монтаже и эксплуатации в нормативных режимах кабель может прослужить 40-50 лет.
Требуется ли для монтажа концевой муфты на АПвБПг снимать броню?
Да, обязательно. При монтаже концевых муфт среднего напряжения броневой покров снимается на определенную длину согласно инструкции к муфте. Место перехода от бронированной части к небронированной внутри муфты тщательно герметизируется. Броневые ленты при этом должны быть заземлены.
Как рассчитать ток короткого замыкания для кабеля 50 мм²?
Допустимый ток термической стойкости (Iтерм) рассчитывается по формуле: Iтерм = S √(K / t), где S – сечение жилы (50 мм²), t – время действия тока КЗ (обычно время срабатывания защиты, с), K – коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимой температуры (для алюминия при КЗ +250°C K ≈ 92). Например, для t=1 с: Iтерм = 50 √(92 / 1) ≈ 50
Что означает маркировка 8,7/10 кВ и 6/10 кВ на кабеле?
Это номинальное напряжение: U0/U. U0 – напряжение между жилой и землей (экраном/броней), U – междуфазное напряжение сети. Кабель 8,7/10 кВ предназначен для работы в сетях с изолированной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение на неповрежденной фазе относительно земли может возрасти в √3 раз. Кабель 6/10 кВ используется в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Выбор зависит от режима нейтрали в конкретной сети.
Заключение
Кабель АПвБПг 50 мм² является современным, надежным и экономически обоснованным решением для создания кабельных линий среднего напряжения 6-20 кВ в условиях, требующих механической защиты и устойчивости к влаге. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и гидрофобного заполнения, обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные расходы. Корректный выбор (с учетом режима нейтрали), профессиональный монтаж с соблюдением всех нормативов и правильное заземление экрана и брони являются обязательными условиями для раскрытия всего потенциала данного кабельного изделия.