Кабель АПвП 6 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвП 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля отвечает современным требованиям к надежности, долговечности и эксплуатационной эффективности в распределительных сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки АПвП
Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно) и раскрывает ключевые особенности его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из термомеханически сшитого полиэтилена (обозначение по ГОСТ).
- в – внутренняя оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или А97 по ГОСТ 22483). Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для больших сечений. Класс гибкости 1 или 2.
- Экран по жиле (полупроводящей экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для напряжения 6 кВ составляет 3,0 мм (основная изоляция). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран): Наносится поверх изоляции. Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх каждого экранированного изолированного проводника может накладываться поясная изоляция в виде талькодобренных лент или пленок для сохранения формы и облегчения разделки.
- Медные экраны (заземляющие жилы): В виде медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции, или в виде медной ленты, наложенной спирально. Предназначены для проведения токов короткого замыкания и обеспечения безопасного заземления. Сечение экранов нормируется.
- Внутренняя оболочка (заполнение): Выполняется из ПВХ пластиката. Заполняет межжильное пространство, придает кабелю круглую форму и обеспечивает дополнительную механическую и противопожарную защиту.
- Броня (опционально, в марке АПвПб): Может выполняться из стальных оцинкованных лент или проволок для защиты от механических повреждений. В базовой марке АПвП броня отсутствует.
- Наружная оболочка: Выполняется из полиэтилена (ПЭ). Обеспечивает защиту от влаги, агрессивных сред (кислот, щелочей, солей), ультрафиолетового излучения и механических воздействий. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
- Питание мощных электродвигателей и другого оборудования на промышленных предприятиях (насосные, компрессорные станции, вентиляционные установки).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии блуждающих токов и риска механических повреждений, не требующих бронирования.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности, благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Высокие электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
- Повышенная термостойкость: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Влагостойкость: Изоляция из СПЭ негигроскопична, не требует герметизации концов при хранении и монтаже.
- Легкость и удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба, чем у бронированных кабелей в свинцовой оболочке.
- Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой: Нет риска стекания пропиточного состава.
- Долгий срок службы: До 30 лет и более при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении внешней оболочки и экрана возможно проникновение влаги с последующим развитием водных древ.
- Требовательность к качеству монтажа: Необходима тщательная зачистка и подготовка экранов, использование специальных муфт и инструментов.
- Ограниченная стойкость к открытому пламени: Базовые исполнения не распространяют горение, но не являются огнестойкими. Для особых условий требуются исполнения с пониженной пожарной опасностью (АПвПнг(А)-LS и т.п.).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на малые сечения, но экономическая эффективность на средних и больших сечениях и длинных линиях.
Таким образом, полное обозначение описывает кабель с алюминиевыми жилами, изолированными сшитым полиэтиленом, с двойной защитной оболочкой (ПВХ + полиэтилен).
Конструкция кабеля АПвП 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвП 6 кВ должен соответствовать требованиям ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 (или более новым).
Таблица 1. Электрические и температурные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 |
| Частота, Гц | 50 |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, 15 мин., кВ | 15 |
| Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний), кВ | 22 |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при КЗ (длительность до 4 с), °C | +250 |
| Допустимая температура нагрева жил при перегрузке, °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных), 10 наружных диаметров (для многожильных) |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей АПвП 6 кВ, проложенных в земле (траншее)
Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, не более одного кабеля в траншее.
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 50 | 190 | 165 |
| 70 | 235 | 200 |
| 95 | 285 | 240 |
| 120 | 330 | 275 |
| 150 | 375 | 315 |
| 185 | 425 | 360 |
| 240 | 495 | 415 |
| 300 | 570 | 475 |
Примечание: При изменении условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее, удельное сопротивление грунта) вводятся поправочные коэффициенты согласно ПУЭ 7-го издания и РД 153-34.0-20.518-2003.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвП 6 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 6-10 кВ. Основные сферы применения:
Способы прокладки: Кабель допускается к прокладке в земле (траншее), в кабельных сооружениях, по конструкциям и эстакадам. Прокладка в воздухе (по фасадам, на тросах) также возможна, но требует учета стойкости полиэтиленовой оболочки к УФ-излучению (обычно ПЭ содержит стабилизаторы). Прокладка в блоках и трубах допустима, но требует пересчета токовой нагрузки.
Ограничения: Не рекомендуется прокладывать в грунтах с высокой коррозионной активностью к полиэтилену, в зонах с большими блуждающими токами, а также на трассах с риском значительных механических воздействий без устройства дополнительной защиты (бронированные марки АПвПб или защитные плиты).
Преимущества и недостатки кабеля АПвП 6 кВ
Преимущества по сравнению с кабелями старой конструкции (например, АСБ, ААБл):
Недостатки и особенности:
Маркировка, упаковка, транспортировка и хранение
Кабель маркируется через каждые 750 мм на наружной оболочке. Маркировка включает: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (АПвП), номинальное напряжение (6 кВ), количество и сечение жил (например, 3х150), дату изготовления (год, месяц), длину отрезка (в метрах), знак соответствия. Упаковывается на деревянные или металлические барабаны. Транспортировка допускается всеми видами транспорта с защитой от механических повреждений и влаги. Хранение рекомендуется под навесом или в закрытых помещениях, барабаны должны устанавливаться на ребро. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями АПвП и АПвПу?
Марка АПвПу имеет усиленную внешнюю оболочку из полиэтилена. Буква «у» означает «усиленная». Такая оболочка имеет увеличенную толщину и предназначена для прокладки в условиях повышенных механических воздействий, но без применения брони. Кабель АПвП имеет стандартную толщину оболочки.
Можно ли использовать кабель АПвП 6 кВ для напряжения 10 кВ?
Да, можно. Номинальное напряжение кабеля обозначается как U0/U = 6/10 кВ. Это означает, что он рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где максимальное длительное рабочее напряжение между фазой и землей (U0) составляет 6 кВ, а между фазами (U) – 10 кВ. Таким образом, кабель пригоден для сетей 10 кВ с указанным режимом нейтрали.
Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвП 6 кВ?
Для соединения и оконцевания кабелей АПвП 6 кВ применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Это соединительные (СТП) и концевые (КНТП, КВТП) муфты холодной или термоусаживаемой технологии. Крайне важно использовать комплектующие, рекомендованные производителем кабеля или проверенные на совместимость, чтобы обеспечить надежный электрический контакт и герметичность соединения.
Что такое «водные древы» и как с ними бороться?
Водные древы (водные деревья) – это микроскопические трещины в изоляции из СПЭ, заполненные водой, которые возникают под действием электрического поля в местах наличия влаги и технологических дефектов. Со временем они могут привести к пробою изоляции. Меры борьбы: использование кабеля с изоляцией, стойкой к водным древам (модифицированный СПЭ), строгое соблюдение технологии монтажа для предотвращения попадания влаги в торец кабеля, применение герметичных муфт.
Какой кабель выбрать: АПвП или АПвВ?
Основное отличие – материал внешней оболочки. У АПвВ внешняя оболочка из ПВХ пластиката. ПВХ оболочка имеет лучшие показатели по распространению горения, более гибкая при отрицательных температурах, но менее стойкая к агрессивным химическим средам и влаге по сравнению с полиэтиленовой оболочкой кабеля АПвП. АПвП предпочтительнее для прокладки в земле, в агрессивных грунтах, в воде. АПвВ часто применяется внутри помещений, в кабельных сооружениях, где важна нераспространение горения.
Как определить необходимое сечение жил кабеля АПвП 6 кВ?
Сечение выбирается по трем основным критериям согласно ПУЭ: 1) По длительно допустимому току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов. 2) По экономической плотности тока (для сетей с длительным режимом работы). 3) По проверке на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Заключение
Кабель АПвП 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его эксплуатационные преимущества, такие как высокая пропускная способность, влагостойкость и долгий срок службы, делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Успешная эксплуатация напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и монтажа, а также использования качественных комплектующих. При работе с данным типом кабеля необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ, а также рекомендациями заводов-изготовителей.
Комментарии