Кабель АПвБП 6 кВ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБП 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие современным требованиям к кабельным линиям распределительных сетей среднего напряжения.
Расшифровка маркировки АПвБП 6 кВ 120 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 16442-80 и более поздними редакциями, где каждая буква и цифра обозначает конкретный элемент конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (винилового) пластиката.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- П – наружный защитный покров (защитная оболочка) из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката (в современном исполнении часто «П» обозначает полиэтиленовую оболочку поверх брони).
- 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Питающие и распределительные линии от подстанций 6/0,4 кВ до распределительных пунктов и трансформаторных подстанций.
- Прокладка кабельных линий в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Электроснабжение промышленных предприятий, горнодобывающих объектов, нефтегазовых комплексов.
- Создание кабельных вставок на воздушных линиях (ВЛ).
- Преимущества АПвБП: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Отсутствие риска стекания пропитки, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте. Меньший вес и наружный диаметр. Более высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям. Проще и экологичнее в утилизации.
- Недостатки АПвБП: Более высокая чувствительность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт. Требовательность к чистоте поверхностей при монтаже. Как правило, более высокая стоимость на единицу длины, но часто более низкая общая стоимость жизненного цикла.
- Преимущества АПвБП: Значительно более низкая стоимость за счет использования алюминия. Меньший вес.
- Недостатки АПвБП: Большее удельное электрическое сопротивление алюминия, что приводит к более высоким потерям мощности при том же сечении и меньшей допустимой токовой нагрузке (для одинакового сечения). Менее высокая стойкость к циклическим изгибам и механическим повреждениям жилы.
- Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншее) с защитой песчаной подсыпкой и кирпичом или сигнальной лентой. При прокладке в воздухе необходимо крепление с помощью поддерживающих или несущих конструкций с учетом допустимого радиуса изгиба.
- Монтаж муфт: Обязательно использование специализированных концевых и соединительных муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. Требуется тщательная зачистка, шлифовка изоляции и точное наложение полупроводящих и экранирующих элементов. Работы должны выполнять квалифицированный персонал.
- Заземление: Медные экраны каждой жилы должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным постоянным напряжением 36 кВ в течение 15 минут.
Важное уточнение: в современной трактовке и согласно ТУ 16.К71-335-2004, литера «в» в изоляции (АПвБП) часто указывает на использование сшитого полиэтилена (XLPE) в качестве материала изоляции токопроводящих жил, что коренным образом отличает его от кабелей с изоляцией из обычного полиэтилена (П). Таким образом, АПвБП – это кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных лент и в наружной полиэтиленовой оболочке.
Конструкция кабеля АПвБП 6 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной. В кабелях на 6 кВ чаще применяется многопроволочная круглая уплотненная жила, что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)
Основной изолирующий слой. Номинальная толщина изоляции для кабеля на 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм. Сшитый полиэтилен получают путем химической или радиационной обработки, в результате которой молекулы полимера образуют трехмерную сетчатую структуру. Это придает материалу превосходные свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам, высокую механическую прочность и устойчивость к растрескиванию.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического контура, отводящего силовые линии электрического поля на заземляющий экран.
5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из полупроводящей или медной ленты, которая дополнительно выравнивает поле вокруг скрученных изолированных жил.
6. Медные экраны жил
Каждая изолированная жила экранирована экраном из медных проволок или медной ленты. Экраны предназначены для заземления и пропускания токов утечки и токов короткого замыкания. Для трехжильных кабелей на 6 кВ экраны жил обычно соединяются и заземляются с двух сторон линии.
7. Заполнитель и поясная оболочка
Пространство между экранированными жилами заполняется ПВХ-поясной изоляцией или невулканизированной резиновой лентой для придания кабелю круглой формы. Поверх заполнения накладывается оболочка из ПВХ-пластиката, которая скрепляет сердечник.
8. Броня
Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий.
9. Наружная оболочка
Внешний защитный слой из полиэтилена (обозначение «П» в конце маркировки) или ПВХ. Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным средам и ультрафиолетовому излучению (для полиэтилена). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)
| Параметр | Значение для кабеля АПвБП 6 кВ 120 мм² (3-жильного) |
|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Допустимая длительная температура токопроводящей жилы | +90°C |
| Максимальная температура жилы при КЗ (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке | +130°C |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 15 кВ |
| Испытательное постоянное напряжение (после монтажа муфт) | 36 кВ (15 мин.) |
| Емкость на 1 км длины | ~0,3-0,35 мкФ/км |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может варьироваться у производителей) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Токовые нагрузки (справочно, согласно ПУЭ 7 изд.)
Допустимый длительный ток зависит от условий прокладки. Приведены значения для одной кабельной линии.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт | 275 |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | 240 |
| В туннеле, канале, шахте | 235 |
Примечание: Точные значения необходимо уточнять по актуальным нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007) и с учетом конкретных условий (глубина прокладки, количество кабелей в траншее, температура среды и т.д.).
Область применения кабеля АПвБП 6 кВ 120 мм²
Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 6-10 кВ. Основные сферы применения:
Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория исполнения «нг» может не указываться в базовой марке, но часто предусмотрена ТУ).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем АВБбШв (с бумажно-пропитанной изоляцией):
Сравнение с кабелем ПвБП (с медной жилой):
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвБП от АПвБбШп?
Основное отличие – в материале наружной оболочки. У АПвБбШп наружный покров выполнен в виде шланга из полиэтилена («Шп»), который обладает повышенной стойкостью к влаге и агрессивным средам. У АПвБП наружная оболочка, как правило, полиэтиленовая, но без усиленного шлангового исполнения. Конструкция брони идентична (две стальные ленты).
Можно ли прокладывать кабель АПвБП 6 кВ в земле?
Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Наличие брони из стальных оцинкованных лент и наружной полиэтиленовой оболочки обеспечивает защиту от механических повреждений и коррозии. Прокладка должна осуществляться в соответствии с ПУЭ (глубина не менее 0.7 м, песчаная подушка, защитное покрытие).
Какое сечение экрана (заземляющего проводника) у кабеля АПвБП 120 мм²?
Сечение экрана (проволок или ленты) нормируется стандартами. Для кабеля 6 кВ с основным сечением жилы 120 мм² сечение медного экрана обычно составляет 25 мм² или 35 мм² (определяется производителем согласно ТУ). Этого достаточно для протекания токов КЗ в течение установленного времени.
Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБП с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и отсутствии перегрузок.
Что означает цифра «6» в маркировке? Это рабочее или испытательное напряжение?
Цифра «6» обозначает номинальное междуфазное напряжение сети, для работы в которой предназначен кабель, и составляет 6 кВ (6000 Вольт). Полная запись U0/U (Um) для такого кабеля – 6/10(12) кВ, где 6 кВ – напряжение между жилой и землей, 10 кВ – максимальное рабочее междуфазное напряжение, 12 кВ – максимальное напряжение оборудования.
Требуется ли подогрев кабеля при прокладке в зимнее время?
Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре воздуха не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или использовать специальные нагреватели для отогрева барабана. Прокладка на морозе может привести к повреждению изоляции и оболочек.
Как расшифровать маркировку на барабане, например «АПвБП 3х120-6»?
Данная маркировка означает: Кабель силовой, с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных лент, в полиэтиленовой оболочке. Количество основных жил – 3. Сечение каждой жилы – 120 мм². Номинальное напряжение – 6 кВ.
В чем ключевое преимущество сшитого полиэтилена перед ПВХ изоляцией для кабелей на 6 кВ?
ПВХ (винил) не применяется в качестве основной изоляции для кабелей среднего напряжения (выше 1 кВ) из-за низких диэлектрических характеристик и высоких диэлектрических потерь. Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью и стойкостью к влаге, что делает его стандартом для полимерной изоляции кабелей на 6-35 кВ.