Кабель АПвБП 3х240

Кабель АПвБП 3х240: Технические характеристики, конструкция и применение

Маркировка и расшифровка аббревиатуры АПвБП

Аббревиатура АПвБП, согласно ГОСТ 18410-73 и другим нормативным документам, расшифровывается следующим образом:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – Броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – Защитный покров (подушка) в виде брони из пластмассовых лент без подушки (бронирование непосредственно поверх оболочки).

Таким образом, маркировка АПвБП 3х240 описывает кабель с тремя алюминиевыми жилами сечением 240 мм² каждая, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из стальных лент и без защитного покрова поверх брони.

Назначение и сфера применения

Кабель АПвБП 3х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основные области применения:

• Магистральные линии электропередачи в сетях 6-35 кВ.
• Питающие линии от подстанций к мощным промышленным объектам.
• Распределительные сети в городах и населенных пунктах.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и коррозионной активности грунтов.
• Прокладка в условиях повышенной влажности и в помещениях с высокой вероятностью механических повреждений.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, а также в грунтах с высокой коррозионной активностью, где требуется дополнительная защита (например, кабель с наружным покровом типа «Шп» — шланговый покров).

Конструкция кабеля АПвБП 3х240

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила. Жила секторной или сегментной (для кабелей на 35 кВ) формы, изготовленная из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 13843-78. Секторная форма позволяет оптимально использовать внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн) в зависимости от требований к гибкости.
2. Экран по жиле. Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение местных перенапряжений.
3. Изоляция. Изоляция каждой жилы выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется и зависит от номинального напряжения кабеля. СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, а также стойкостью к термическим перегрузкам.
4. Экран по изоляции. Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Он предназначен для защиты от поверхностных разрядов.
5. Поясная изоляция. Все три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, которая может быть выполнена из электропроводящих или полупроводящих лент, обеспечивающих равномерность электрического поля.
6. Оболочка. Поверх поясной изоляции накладывается оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Она защищает внутренние элементы кабеля от влаги, механических воздействий и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.
7. Броня. Поверх внутренней ПВХ оболочки накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент. Ленты накладываются с зазором, что обеспечивает гибкость кабеля, и перекрывают друг друга. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (напр., при прокладке в земле, от давления грунта, случайных ударов), а также от грызунов.
8. Наружный покров. В марке АПвБП наружный покров отсутствует. Броня не имеет защитной подушки (прослойки) поверх оболочки и защитного покрова (джута, битума) поверх брони. Это упрощает конструкцию и снижает стоимость, но ограничивает применение в условиях агрессивных сред.

Технические характеристики и параметры

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля АПвБП 3х240 на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание, стандарт
Номинальное напряжение, кВ	6, 10, 35	U₀/U (Um); U₀ – напряжение между жилой и землей
Количество и сечение жил, мм²	3х240
Строение жилы	Однопроволочная (ож) или многопроволочная (мн)	Сегментная/секторная форма
Материал жилы	Алюминий	Марка АЕ по ГОСТ 13843
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	ГОСТ 15125
Толщина изоляции, мм	3,0 (для 10 кВ)	Нормируется по ГОСТ
Материал оболочки	ПВХ пластикат
Толщина оболочки, мм	~3,0-3,5	Нормируется по ГОСТ
Броня	2 стальные оцинкованные ленты
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров	Для многожильных кабелей с броней из лент
Диапазон рабочих температур, °C	от -50 до +50	Для монтажа: не ниже -15
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительно допустимая
Температура при КЗ (не более 5 с), °C	+250
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При температуре +20°C
Испытательное напряжение переменным током	30 кВ (для 10 кВ) в течение 10 мин.	После изготовления
Срок службы	Не менее 30 лет

Электрические параметры

Таблица 2. Электрические характеристики для АПвБП 3х240 на 10 кВ

Параметр	Значение	Расчетные условия
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,125	ГОСТ 22483
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~410-450	Прокладка в земле (1 кабель в траншее, грунт — 1,0 К·м/Вт, температура земли +25°C)
Допустимый ток при коротком замыкании, кА	~15-18	Продолжительность до 5 сек.
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11-0,13
Емкость, мкФ/км	~0,3-0,4

Примечание: Точные значения токовых нагрузок и электрических параметров зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее, термическое сопротивление грунта) и должны уточняться по нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААБл, АВБбШв)

Преимущества АПвБП 3х240:

1. Высокие диэлектрические свойства изоляции СПЭ: По сравнению с пропитанной бумажной изоляцией (ААБл), СПЭ имеет более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70-80°C), что позволяет пропускать бóльшие токи нагрузки при том же сечении.
2. Стойкость к термическим перегрузкам: СПЭ не стареет и не теряет свойств при кратковременных перегрузках и температурах КЗ до +250°C.
3. Отсутствие токатипа: В отличие от кабелей с бумажной пропиткой, кабели с СПЭ не имеют ограничений по разности уровней при прокладке, так как в них нет текущего пропиточного состава.
4. Меньший вес и диаметр: Секторные жилы и современные материалы делают кабель более компактным и легким по сравнению с аналогами того же сечения и напряжения, что облегчает транспортировку и монтаж.
5. Простота монтажа и соединения: Не требует специальных муфт для остановки токатипа, монтаж может производиться при более низких температурах (до -15°C).
6. Высокая стойкость к влаге: Изоляция СПЭ негигроскопична.

Недостатки АПвБП 3х240:

1. Относительно высокая стоимость: Кабели с изоляцией из СПЭ, как правило, дороже кабелей с бумажной изоляцией (ААБл).
2. Чувствительность к дефектам монтажа: Требует высокой культуры монтажа, так как острые кромки и заусенцы при разделке могут привести к концентрации напряжений и последующему пробою.
3. Отсутствие наружного покрова (Шп): По сравнению с АВБбШв, броня АПвБП не имеет защитного шланга из ПВХ, что делает ее более уязвимой к коррозии в агрессивных грунтах.
4. Ограниченная стойкость брони к растягивающим усилиям: Броня из стальных лент предназначена в основном для защиты от механических повреждений, но не для восприятия значительных растягивающих нагрузок.

Условия прокладки и монтажа

• Прокладка в земле: Допускается в траншеях в неагрессивных и малоагрессивных грунтах. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами – не менее 1,0 м. Кабель должен укладываться на подготовленную «подушку» из песчаного грунта и засыпаться сверху слоем мягкого грунта без камней толщиной не менее 0,2 м.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в туннелях, коллекторах, по эстакадам. Крепление осуществляется с помощью скоб, хомутов и других поддерживающих конструкций.
• Монтаж при низких температурах: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует подогрева.
• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил используются соединительные муфты, для подключения к оборудованию – концевые муфты (концевики) соответствующего класса напряжения. Требуется тщательная заделка и экранировка в зоне муфты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем основное отличие АПвБП от АВБбШв?
Основное отличие – в материале жилы и наличии наружного покрова.

• АПвБП: Алюминиевая жила, броня без защитного шланга (покрова). Более легкий и дешевый.
• АВБбШв: Медная жила (В), броня с защитным шлангом (Шв) из ПВХ поверх брони. Более стойкий к коррозии и механическим воздействиям, но тяжелее и дороже.

2. Можно ли прокладывать кабель АПвБП 3х240 в воде?
Нет, прямая прокладка в воде не допускается. Конструкция кабеля не является герметизированной для работы в условиях длительного погружения. Для прокладки в водоемах, болотах и т.п. требуются специальные кабели, например, с алюминиевой герметичной оболочкой (АПвПу).

3. Какое сечение нулевой жилы должно быть в 4-жильном кабеле АПвБП?
Вопрос некорректен, так как базовая марка АПвБП 3х240 является трехжильной и предназначена для трехфазных сетей. Для сетей с изолированной нейтралью или с заземлением через резистор нулевая жила не требуется. Для четырехжильных модификаций (которые маркируются иначе, напр., АПвБбШв 4×240) сечение нулевой жилы (N) нормируется и может быть равным основному (240 мм²) или уменьшенным (напр., 120 мм²), что должно быть указано в маркировке и документации.

4. Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в воздухе?
При прокладке одиночного кабеля в воздухе (на открытом воздухе, в помещении) допустимый длительный ток будет отличаться от прокладки в земле. Для АПвБП 3х240 на 10 кВ он составляет примерно 360-390 А. Точное значение зависит от температуры окружающего воздуха, солнечной радиации и расположения кабелей относительно друг друга.

5. Почему в кабеле на 35 кВ жилы имеют сегментную форму, а не секторную?
Для кабелей на высшее напряжение (35 кВ и выше) сегментная форма жил (состоящая из нескольких отдельных проволок, собранных в сегмент) обеспечивает лучшее распределение электрического поля и снижает максимальную напряженность на краях жилы по сравнению с монолитным сектором. Это повышает надежность изоляции.

6. Требуется ли заземление брони и экранов кабеля АПвБП?
Да, это обязательное требование ПУЭ. Броня и экраны (медные проволоки или ленты) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает электробезопасность (снятие напряжения с брони при пробое) и нормальные условия для работы релейной защиты, так как экраны пропускают токи утечки и токи при КЗ на землю.

7. Что означает маркировка «ож» и «мн» в обозначении кабеля и какое строение жилы у АПвБП 3х240?

• «ож» – однопроволочная жила. Жила представляет собой одну монолитную проволоку. Жесткая, применяется для стационарной прокладки.
• «мн» – многопроволочная жила. Жила состоит из множества проволок, скрученных вместе. Более гибкая.
  Для кабеля АПвБП 3х240, как правило, применяется однопроволочная (ож) жила секторной или сегментной формы, так как кабель является силовым и предназначен для стационарной прокладки без частых перемещений.