Кабель АПвБПу 3х70: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБПу 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных проволок и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях) и в воде, в условиях агрессивных сред, а также в местах с повышенным риском механических повреждений и вибрационных нагрузок.
Расшифровка маркировки АПвБПу 3х70
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Б – броня из стальных оцинкованных проволок.
- Пу – наружная оболочка (защитный шланг) из полиэтилена.
- 3х70 – три основные токопроводящие жилы сечением 70 мм² каждая.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8,7/10 (12) кВ.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 30 кВ (в течение 10 минут).
- Испытательное постоянное напряжение: 60 кВ (в течение 10 минут).
- Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C.
- Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
- Емкость жилы на 1 км длины: ориентировочно 0,3-0,4 мкФ/км.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
- Прокладка без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже -15°C.
- Кабель стойкий к воздействию плесневых грибов.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ: Для подключения распределительных пунктов, трансформаторных подстанций, подачи питания на крупные промышленные объекты.
- Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовая оболочка – от почвенной коррозии и блуждающих токов.
- Переходы через водоемы и прокладка в воде: Броня из проволок и полиэтиленовая оболочка обеспечивают необходимую прочность на растяжение и полную водонепроницаемость.
- Установка в условиях агрессивных сред: В промышленных зонах, на территориях химических производств, в солончаках, в грунтах с высокой степенью коррозионной активности.
- Объекты с повышенными вибрационными нагрузками: Вблизи железных дорог, автомагистралей, в цехах с тяжелым оборудованием.
- Туннели, коллекторы, кабельные эстакады: При условии отсутствия риска распространения огня, так как полиэтилен горюч.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо обеспечить «постель» из просеянного грунта или песка толщиной не менее 100 мм, без камней и строительного мусора. Глубина заложения – не менее 0,7 м от планировочной отметки.
- Радиус изгиба: Строго соблюдать минимальный радиус изгиба (15 D). Для кабеля сечением 70 мм² на 10 кВ наружный диаметр примерно 55-60 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 825-900 мм.
- Затягивание кабеля: Производить с помощью лебедки через направляющие ролики, не допуская скручивания и заклинивания. Не превышать допустимое тяговое усилие, которое для алюминиевых жил существенно ниже, чем для медных.
- Монтаж муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная зачистка и обезжиривание изоляции, точная фазировка и полная герметизация соединения. Для изоляции из сшитого полиэтилена используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Заземление: Броня и металлический экран (если он присутствует в конструкции) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
Отсутствие в маркировке буквы «Г» указывает на то, что кабель не является гибким, его жилы однопроволочные (секторные или круглые), что важно учитывать при монтаже и изгибах.
Конструкция кабеля АПвБПу 3х70
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и стабильность работы в тяжелых условиях.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки А5, А6 или А7 (по ГОСТ 22483), соответствует 1-му классу гибкости. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется однопроволочной, секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
2. Изоляция
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтилена, обладает превосходными электрическими и термическими характеристиками по сравнению с ПВХ или обычным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 секунд) изоляция выдерживает температуру до +250°C при коротком замыкании.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется экструдированным или наложенным жгутом из невулканизированной резиновой смеси, что обеспечивает круглую форму сердечника и дополнительную герметизацию.
4. Внутренняя оболочка
Поверх скрученных жил экструдируется внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката. Она служит защитным слоем для изоляции жил от возможных повреждений броней, а также выполняет функцию демпфирующей прокладки.
5. Броня
Броневой покров выполнен из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх внутренней оболочки. Это обеспечивает высокую механическую прочность на растяжение и защиту от сдавливающих нагрузок, грызунов, случайных повреждений при раскопках. Оцинковка проволок предотвращает коррозию.
6. Наружная оболочка
Наружный шланг из полиэтилена (Пу) накладывается поверх брони. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям), что делает кабель пригодным для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в воде.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Для кабеля на напряжение 10 кВ (наиболее распространенное исполнение):
Механические и климатические параметры
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Приведены данные для кабеля АПвБПу 3х70 на напряжение 10 кВ.
| Способ прокладки | Одна кабельная линия | Две кабельные линии в одной траншее |
|---|---|---|
| В земле (траншее), грунт с теплопроводностью 1,2 К·м/Вт, глубина заложения 0,7 м, температура грунта +15°C | 215 А | 190 А |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), температура воздуха +25°C | 225 А | Не рекомендуется без учета снижающих коэффициентов |
| В воде (проточная вода) | 240 А | Требует отдельного расчета |
Примечание: Точные значения должны приниматься по актуализированным таблицам ПУЭ 7-го издания и с учетом конкретных условий прокладки (группировки, температуры окружающей среды).
Области применения кабеля АПвБПу 3х70
Важно: Кабель АПвБПу не распространяет горение при одиночной прокладке. Однако для прокладки в зданиях и помещениях, а также в коллекторах, где предъявляются требования по пожарной безопасности (нераспространение горения, низкое дымо- и газовыделение), следует применять кабели с индексом «нг(А)-HF» или аналогичные, имеющие огнестойкую изоляцию и оболочку. АПвБПу для таких целей не предназначен.
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
Выбор между АПвБПу и другими марками зависит от условий прокладки и бюджета проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область применения |
|---|---|---|
| АПвБПу (3х70) | Алюминиевая жила, броня из проволок, оболочка из полиэтилена. Оптимален для агрессивных грунтов и воды. | Земля, вода, агрессивные среды. |
| АПвБбШп (3х70) | Алюминиевая жила, броня из двух стальных оцинкованных лент, оболочка из полиэтилена. Лучшая защита от механических повреждений режущего/дробящего типа. | Земля (стандартные и каменистые грунты). |
| ПвБПу (3х70) | Медная жила. Более высокая проводимость, меньший вес и диаметр при том же сечении, но значительно более высокая стоимость. | Ответственные объекты, где критична токовая нагрузка или масса кабеля. |
| ААБл (3х70) | Бумажная пропитанная изоляция, броня из лент, алюминиевая жила. Устаревшая технология, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), но имеет низкую стоимость. | Сухие грунты, отсутствие требований по экологичности и простоте монтажа. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвБПу от АПвБбШп?
Основное отличие – в типе брони. АПвБПу имеет броню из проволок, что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим усилиям и вибрации, что критично для прокладки в воде и на подвижных грунтах. АПвБбШп имеет броню из двух стальных лент, которая лучше защищает от продавливающих и режущих воздействий (например, лопаты, камни). Выбор зависит от преобладающего вида механических угроз на трассе.
Можно ли прокладывать кабель АПвБПу 3х70 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с оговорками. Кабель предназначен для таких прокладок. Однако необходимо учитывать, что полиэтиленовая оболочка не устойчива к ультрафиолетовому излучению. При длительной открытой прокладке под солнцем рекомендуется использовать кабели с защитным покрытием от УФ-излучения или прокладывать его в защитных лотках/коробах. Также важно правильно рассчитать токовую нагрузку для прокладки в воздухе, которая может отличаться от прокладки в земле.
Какое требуется сечение для заземления брони?
Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к броне и экранам, должно соответствовать требованиям ПУЭ (глава 1.7). Для кабелей на напряжение 10 кВ и сечением основных жил 70 мм², сечение заземляющего проводника должно быть не менее 16 мм² по меди или 25 мм² по алюминию. На практике часто используют медный провод сечением 25 мм² для обеспечения надежности и долговечности контакта.
Как определить необходимость использования концевой муфты, а не просто герметизатора?
Концевая кабельная муфта (КНС, ПСТк) устанавливается всегда при подключении кабеля к оборудованию (ячейке КРУ, трансформатору) для обеспечения плавного градиента электрического поля, герметизации конца кабеля и создания надежного контактного соединения. Простая герметизация (например, термоусадкой) недопустима для кабелей среднего напряжения (6-35 кВ), так как не решает проблему контроля электрического поля на краю экрана, что приведет к пробою и выходу кабеля из строя.
Что означает отсутствие экрана в маркировке АПвБПу?
В традиционной маркировке отечественных кабелей экран может не указываться явно. В современных кабелях на напряжение 6 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена наличие экрана (полупроводящего и медного) является обязательным. Фактически, кабель АПвБПу 3х70 имеет экран из полупроводящего сшитого полиэтилена поверх изоляции каждой жилы и общий экран в виде медной ленты или проволок поверх скрученных жил. Его наличие подразумевается стандартом на данный тип кабеля. Для уточнения конструкции необходимо запрашивать техническое описание (ТУ) у производителя.
Какой срок службы у кабеля АПвБПу 3х70?
Номинальный срок службы кабеля АПвБПу, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может превышать 40-50 лет и зависит от агрессивности среды, корректности выбранных токовых нагрузок и отсутствия аварийных режимов работы (частые перегрузки, короткие замыкания).
Заключение
Кабель АПвБПу 3х70 является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена (высокие электрические и температурные характеристики), стальной проволочной брони (механическая прочность) и полиэтиленовой оболочки (химическая стойкость), делает его предпочтительным выбором для сложных условий прокладки: в грунтах любой агрессивности, в воде, в зонах с вибрацией. Правильный выбор данной марки кабеля, учет его характеристик при проектировании и соблюдение технологий монтажа гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии на протяжении десятилетий.