Кабель АПвЭмПг 3х240: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвЭмПг 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной ленты, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. 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. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая кабельные сооружения, туннели, каналы, шахты, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий в процессе эксплуатации.
Расшифровка маркировки АПвЭмПг 3х240
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – обозначение, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой).
- Э – наличие экрана поверх изолированной жилы (пофазного).
- м – материал экрана: медная лента.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен (в устаревшей маркировке) или, в соответствии с актуальными ТУ, чаще всего – поливинилхлоридный пластикат.
- г – индекс, указывающий на отсутствие в конструкции наружного защитного покрова («голый»). Кабель не имеет брони и не предназначен для прокладки в земле с возможными механическими повреждениями без дополнительной защиты.
- 3х240 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: три жилы сечением 240 мм² каждая.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8,7/10 кВ (12 кВ). Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
- Емкость: примерно 0,3-0,4 мкФ/км (зависит от конкретной конструкции).
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные станции).
- Распределение электроэнергии в городских кабельных сетях.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- Прокладка в производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических нагрузок (растяжения, вибрации, ударов) и при низкой коррозионной активности грунтов. При риске повреждения грызунами или при наличии блуждающих токов требуется прокладка в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) или в двустенных гофрированных трубах.
- Высокая пропускная способность: Сшитый полиэтилен позволяет работать при высокой температуре жилы (+90°C), что увеличивает длительно допустимый ток по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией того же сечения.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению.
- Влагостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена негигроскопична, что упрощает монтаж и эксплуатацию.
- Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с бронированными кабелями (АПвБбШп) того же сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Устойчивость к распространению горения: Оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести (Пг) обеспечивает самозатухание.
- Отсутствие брони: Ограничивает применение в условиях, где возможны механические воздействия после прокладки.
- Чувствительность к ультрафиолету: При длительной прокладке на открытом солнце без защиты ПВХ оболочка может стареть. Рекомендуется прокладка в тени или использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой.
- Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, но эксплуатационные преимущества часто компенсируют разницу.
Конструкция кабеля АПвЭмПг 3х240
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечение 240 мм². Обычно выполняется многопроволочной (скрученной из отдельных проволок) для обеспечения необходимой гибкости. Материал – алюминий марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический).
2. Фазная изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании) по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную, беспористую толщину по всей длине жилы.
3. Пофазный экран
Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена (полупроводящей экран) и медной ленты. Медная лента накладывается внахлест спирально или продольно. Функция экрана: выравнивание электрического поля вокруг изолированной жилы, предотвращение поверхностных разрядов и коронного разряда, защита от внешних электромагнитных помех, а также обеспечение симметрии емкостных параметров фаз.
4. Скрутка изолированных жил
Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Заполнение выполняется из эластичного материала (например, ПВХ-пластикат пониженной горючести или резиновые жгуты) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Поясная изоляция и общий экран
Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (в виде лент), а затем – общий экран. В кабелях марки АПвЭмПг общий экран, как правило, отсутствует, так как его функцию выполняют пофазные экраны, соединенные между собой и заземляемые. Однако, в зависимости от ТУ, может присутствовать медная лента или оплетка поверх скрутки.
6. Внешняя оболочка
Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Пг). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред и распространения горения. Толщина оболочки нормирована стандартами.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)
Приведенные значения являются справочными и зависят от условий прокладки. Для кабеля АПвЭмПг 3х240 на напряжение 10 кВ.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (при температуре земли +25°C, жилы +90°C) |
|---|---|
| В воздухе (в кабельных сооружениях) | ~ 410 А |
| В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт, глубина заложения 0.7 м) | ~ 455 А |
Важно: При изменении условий (температура окружающей среды, удельное тепловое сопротивление грунта, количество работающих кабелей в траншее и т.д.) применяются поправочные коэффициенты, регламентированные ПУЭ и ГОСТ.
Механические и массогабаритные параметры (ориентировочно)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм | ~ 60 — 70 |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~ 6000 — 7500 |
| Максимально допустимое растягивающее усилие при прокладке, Н | ~ 15000 — 20000 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭмПг 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения (6-20 кВ). Основные сферы использования:
Запрещается прокладка данного кабеля в земле на трассах с вероятностью смещения грунтов, в вечномерзлых грунтах с силами пучения, а также в водных объектах (для этого существуют специальные кабели с гидрозащитой и броней).
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭмПг 3х240
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвЭмПг 3х240 | Область применения-аналог |
|---|---|---|
| АПвБбШп 3х240 | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из полиэтилена. Высокая механическая защита. | Прокладка в земле (траншеях) с возможностью механических повреждений. |
| АПвПу 3х240 | Наружная оболочка из полиэтилена. Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам, но горючесть полиэтилена выше. | Для прокладки в условиях повышенной влажности, в агрессивных средах, но с учетом требований пожарной безопасности. |
| АСБл 3х240 | Бумажно-пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня, защитный покров. Значительно тяжелее, меньшая допустимая температура жилы (+80°C), гигроскопичность. | Устаревшая конструкция, но еще встречается в сетях. Требует особых условий монтажа (ограничение перепадов по высоте). |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг 3х240 в земле (траншее)?
Да, можно, но с оговорками. Прокладка в траншее допускается при условии, что отсутствует риск механических повреждений (например, в частном секторе, на охраняемой территории, на глубине 0,7-1,0 м). При наличии таких рисков (строительные работы, движение техники, грызуны) кабель необходимо прокладывать в защитных трубах (ПНД, металлических) или использовать бронированный аналог – АПвБбШп. Дно траншеи должно быть выровнено и засыпано слоем песка, сверху кабель также засыпается песком и укладывается сигнальная лента.
2. Как правильно заземлять экраны кабеля АПвЭмПг?
Экраны (пофазные медные ленты) должны быть заземлены с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала) и нормальной работы защит от однофазных замыканий на землю. Экраны соединяются между собой и подключаются к контуру заземления на концевой и начальной муфтах. Существуют различные схемы заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное), выбор которых зависит от длины линии и параметров сети и регламентируется ПУЭ и проектной документацией.
3. Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвЭмПг 3х240?
Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение (10 кВ). Для соединения – соединительные муфты (типа СТп, 3M). Для подключения к оборудованию – концевые муфты (типа КНТп, наружной установки) или концевые заделки (типа КВТп, для КРУ). Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением технологии производителя муфт.
4. В чем разница между АПвЭмПг и АПвЭВПг?
Основное различие – в конструкции экрана. В маркировке АПвЭмПг буква «м» указывает на экран из медной ленты. В маркировке АПвЭВПг буква «В» указывает на экран в виде всплошной (коэкструдированной) медной проволоки, наложенной поверх полупроводящего слоя. Кабель с экраном из проволоки (ЭВ) часто считается более технологичным при монтаже муфт, так как не требует удаления медной ленты, а также обладает лучшими характеристиками при изгибах.
5. Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭмПг, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (непревышение токовых нагрузок и температур), качества монтажа и отсутствия внешних повреждений. Регулярный мониторинг состояния (диагностика частичных разрядов, измерение tg delta) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
6. Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения – задача проектировщика, решаемая на основе расчета по следующим критериям: по длительно допустимому току нагрузки, по экономической плотности тока, по потере напряжения и по термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ориентира: кабель 3х240 на 10 кВ способен передавать мощность около 7-8 МВА при прокладке в земле (cos φ=0,9).
Комментарии