Кабель АПвПу 10 кВ 240 мм
Кабель АПвПу 10 кВ 240 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПу 10 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными проволоками и предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с вулканизацией в среде инертного газа; Пу – защитная оболочка из полиэтилена повышенной прочности; 10 кВ – номинальное напряжение; 240 мм² – номинальное сечение основной жилы.
Конструкция кабеля АПвПу 10 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн).
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ стандартизирована и составляет 3,4 мм или 4,0 мм в зависимости от конкретного стандарта (ГОСТ или ТУ). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: стойкость к деформациям при нагреве до 90°C (в аварийном режиме до 130°C, при коротком замыкании до 250°C).
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Выравнивает поле в межжильном пространстве.
- Медная экранная проволока. Поверх экрана по изоляции каждой жилы (или поверх поясной изоляции) накладываются медные проволоки малого сечения, спирально навитые. Они служат для выравнивания потенциала, обеспечения симметрии поля, а также в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
- Заполнитель. Пространство между жилами заполняется эластичным негорючим материалом (например, резиновыми жгутами или ПВХ-лентами) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Разделительный слой (под броней). В виде обмотки из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или крепированной ленты, защищающей внутренние элементы от повреждения броней.
- Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, навитых поверх разделительного слоя. Обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Защитная оболочка (шланг). Наружная оболочка из полиэтилена повышенной прочности (Пу) черного цвета. Защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды (влаги, химикатов, УФ-излучения).
- Питающие линии от распределительных устройств подстанций 6/10 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Магистральные линии в кабельных коллекторах, туннелях, галереях, по эстакадам и в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
- Участки с повышенными требованиями к механической защите (броня из проволок эффективно противостоит растягивающим нагрузкам и точечным ударам).
- Объекты с высокой плотностью кабельных трасс, где важна компактность (секторная форма жил трехжильного кабеля уменьшает общий диаметр).
- Преимущества АПвПу: Оболочка из полиэтилена более стойка к воздействию влаги, агрессивных химических сред, обладает лучшими диэлектрическими свойствами и меньшим водопоглощением. Полиэтилен более устойчив к растрескиванию на морозе.
- Недостатки АПвПу: Полиэтилен менее стойкий к распространению горения, чем ПВХ-пластикат. Кабель АПвПу, как правило, дороже.
- Преимущества АПвПу: Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C). Меньшие потери в изоляции. Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет риска стекания пропиточного состава). Большая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям. Меньший вес и наружный диаметр. Проще и быстрее монтаж муфт.
- Недостатки АПвПу: Более высокая чувствительность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт (требуется абсолютная чистота и герметичность). Более высокая стоимость самого кабеля, но часто общие затраты на проект ниже из-за упрощения монтажа и эксплуатации.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания барабанов. Хранение на открытом воздухе допустимо, но рекомендуется укрывать брезентом от прямых солнечных лучей.
- Раскатка: Допускается раскатка с применением роликов и лебедок. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше 15D кабеля. Запрещено наезжать транспортными средствами на кабель, лежащий на земле без защитных конструкций.
- Монтаж муфт: Требуется строгое соблюдение технологии, указанной производителем муфт. Поверхности изоляции и экрана должны быть тщательно зачищены и обезжирены. Особое внимание уделяется герметизации мест ввода кабеля в муфту и соединения брони.
- Заземление: Медные экранные проволоки и броня из стальных проволок должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным или переменным напряжением в соответствии с нормами (СО 153-34.20.507-2003).
- 0.95).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 (аналогичным международным стандартам МЭК 60502-2).
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Сечение основной жилы, мм² | 240 |
| Число жил | 1, 3 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | 90 |
| Допустимая температура жилы в аварийном режиме (не более 8 ч в сутки, не более 1000 ч за срок службы), °C | 130 |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (не более 5 с), °C | 250 |
| Минимальная температура прокладки и монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может уточняться у производителя) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля 240 мм² |
|---|---|
| Электрическое сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.125 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после монтажа (1 мин), кВ | 18 |
| Испытательное постоянное напряжение после монтажа (15 мин), кВ | 36 |
| Емкость, мкФ/км (ориентировочно) | 0.35 — 0.45 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км (ориентировочно) | 0.11 — 0.13 |
Расчетные данные по допустимому длительному току нагрузки
Допустимые токи нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены значения для одножильного и трехжильного кабеля при различных способах прокладки (по ГОСТ 31996-2012).
| Способ прокладки | Ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|
| В воздухе (в кабельной галерее, туннеле) | 465 |
| В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями 250 мм) | 425 |
| Способ прокладки | Ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|
| В воздухе (в кабельной галерее, туннеле) | 390 |
| В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями вплотную) | 365 |
Важно: При изменении условий (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, теплопроводность грунта) применяются соответствующие поправочные коэффициенты, указанные в ПУЭ 7-го издания.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПу 10 кВ 240 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:
Не рекомендуется для прокладки в болотистых грунтах с постоянным высоким уровнем грунтовых вод без дополнительных мер защиты (например, без герметичных муфт), а также в вертикальных шахтах с большим перепадом высот без специальных креплений брони.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем АПвП (в поливинилхлоридной оболочке):
Сравнение с кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, СБ):
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля АПвПу от АПвП?
Основное отличие – материал защитной оболочки. У АПвПу оболочка из полиэтилена повышенной прочности (Пу), у АПвП – из поливинилхлоридного пластиката (П). Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими влагозащитными и диэлектрическими свойствами, большей стойкостью к агрессивным средам и низким температурам, но, как правило, менее стойка к распространению горения.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу 10 кВ 240 мм² в земле?
Да, кабель специально для этого предназначен. Броня из стальных оцинкованных проволок защищает от механических повреждений, а полиэтиленовая оболочка – от коррозии и влаги. Однако при прокладке в траншее необходимо выполнять требования ПУЭ: обеспечить песчаную подушку, защиту кирпичом или сигнальной лентой, соблюдать расстояния до параллельных коммуникаций.
Какой кабель выбрать: одножильный (1х240) или трехжильный (3х240)?
Выбор зависит от схемы сети и условий прокладки. Трехжильный кабель (3х240) компактнее при прокладке в одной траншее, проще в монтаже (один кабель вместо трех). Одножильные кабели (1х240) часто применяются для питания мощных однофазных нагрузок или укладываются треугольником/вплотную. В трехфазных системах использование трех одножильных кабелей может снижать индуктивное сопротивление линии по сравнению с одним трехжильным, но требует больше места и трудозатрат при прокладке.
Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвПу 10 кВ?
Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение и сечение. Это могут быть термоусаживаемые муфты (СТп, СТпО), холодноусаживаемые муфты (ЗСТИ) или заливные муфты. Выбор зависит от условий эксплуатации, квалификации персонала и требований заказчика. Критически важно использовать комплектующие, совместимые с СПЭ-изоляцией.
Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, группировку кабелей и т.д.) и проверяется по условиям термической стойкости при коротком замыкании, а также по потере напряжения. Для предварительной оценки: при прокладке в земле трехжильный кабель 3х240 мм² длительно может передавать мощность около 6.5 МВт (√3 10 кВ 365 А
Что означает маркировка «ож» или «мн» в обозначении жилы и какая предпочтительнее?
«ож» – однопроволочная жила, «мн» – многопроволочная. Для сечения 240 мм² и напряжения 10 кВ чаще применяются однопроволочные жилы секторной формы (особенно в трехжильных кабелях) для компактности. Многопроволочные жилы более гибкие, что может быть важно на трассах со сложной геометрией, но для стационарной прокладки это преимущество не критично. Электрические характеристики по сопротивлению для обоих типов нормируются одинаково.
Требуется ли дополнительная защита от грызунов для кабеля АПвПу?
Броня из стальных оцинкованных проволок является эффективной защитой от грызунов. В большинстве случаев дополнительных мер не требуется. Однако в местах, где отмечается повышенная активность грызунов, способных повредить даже жесткие материалы, может рассматриваться вариант прокладки кабеля в защитных трубах (ПНД, ПВХ) или применения кабеля с усиленной броней (например, из стальных лент – АПвБбШв).