Кабель АПвКШп 1х630: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКШп 1х630 – это силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в медном экране, с броней из круглых стальных оцинкованных проволок и с наружным защитным шлангом из полиэтилена. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110, 220 и 330 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля рассчитана на эксплуатацию в сложных условиях, включая прокладку в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью), в воде, в туннелях, каналах, шахтах, а также в условиях с высокой механической нагрузкой.
Расшифровка маркировки АПвКШп 1х630
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (в общепринятой классификации, «в» указывает на тип сшивки, но в маркировке ТУ часто объединяется).
- в – оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката. В данной марке, согласно ТУ, «в» часто относится к внутренней герметизирующей оболочке.
- К – бронепокров из круглых стальных оцинкованных проволок.
- Ш – защитный шланг (наружная оболочка) из полиэтилена.
- п – подушка под броню (в конструкции присутствует).
- 1х630 – одна токопроводящая жила сечением 630 мм².
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медного экрана в виде гофрированной медной ленты или наложенных по спирали медных проволок. Сечение медного экрана выбирается исходя из требований к току короткого замыкания. Этот экран выполняет функцию нулевой жилы в сети с изолированной нейтралью и служит для замыкания емкостных токов, а также для защиты от внешних электромагнитных помех.
- Прокладка в земле (траншее): Требуется песчаная подушка, защита от механических повреждений кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой. Обязательна сигнальная лента.
- Прокладка в воде: Броня из круглых проволок и полиэтиленовый шланг обеспечивают защиту от растягивающих нагрузок и коррозии. Необходим расчет на механические нагрузки.
- Прокладка в туннелях, коллекторах, по эстакадам: Кабель крепится на кабельные конструкции. Необходимо учитывать его значительный вес и наружный диаметр.
- Прокладка в вертикальных и наклонных шахтах: Броня из круглых проволок воспринимает вес кабеля на большом протяжении.
- Требования к механической прочности (протяженные вертикальные участки, прокладка по дну водоемов, в сейсмически активных зонах, в грунтах с риском смещений).
- Условия повышенной коррозионной активности (заболоченные земли, солончаки, промышленные зоны). Полиэтиленовый шланг устойчивее ПВХ.
- Необходимость работы в сетях с изолированной нейтралью, где требуется экран с определенной проводимостью.
- Ограничение по бюджету: алюминиевый кабель значительно дешевле медного при сопоставимых механических характеристиках.
- Раскатка: Использование кабельных роликов для предотвращения повреждения оболочки. Запрещено сбрасывать барабан с платформы, волочить кабель по земле.
- Заземление: При монтаже медные экраны и броня должны быть заземлены с двух концов для безопасности персонала.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) на соответствующее напряжение. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, установку медого наконечника на жилу опрессовкой, заполнение изоляционным компаундом или использование термоусаживаемых компонентов. Работы проводятся в условиях абсолютной чистоты.
- Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) и измерение сопротивления изоляции.
Фактически, полное обозначение отражает многослойную конструкцию: Алюминий – Полиэтилен сшитый – Внутренняя оболочка – Броня Круглая – Шланг защитный полиэтиленовый.
Конструкция кабеля АПвКШп 1х630
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Жила сечением 630 мм² является многопроволочной, уплотненной (сегментной или секторной формы в кабелях на напряжение до 35 кВ, но для напряжений 110 кВ и выше жила, как правило, круглой формы для обеспечения равномерности электрического поля). Класс жилы – 2 (многопроволочная). Использование алюминия обеспечивает снижение массы и стоимости кабеля по сравнению с медным аналогом.
2. Экранирование жилы
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция
Основная изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для 110 кВ это обычно 16-18 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчивостью к термическим перегрузкам (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме, до +250°C при КЗ).
4. Экранирование изоляции
Состоит из двух слоев:
5. Внутренняя защитная оболочка
Поверх медного экрана накладывается герметизирующая оболочка, как правило, из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Она защищает экран от влаги и коррозии, а также служит основой для последующего наложения брони.
6. Бронепокров
Броня выполняется из отдельных круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки (подушка состоит из битумного состава и бронелент из ПЭТ или подобного материала). Подушка защищает внутренние элементы от механического воздействия брони. Броня из круглых проволок (обозначение «К») обеспечивает высокую механическую прочность на растяжение, что критически важно для прокладки в грунтах с возможными смещениями, по дну водоемов, в вертикальных шахтах большой длины. Оцинковка проволок обеспечивает антикоррозионную защиту.
7. Наружная оболочка (защитный шланг)
Внешний слой выполняется из полиэтилена (обозначение «Ш»). Он служит для защиты брони от химической коррозии, механических повреждений и обеспечивает высокую стойкость к влаге и агрессивным средам. Полиэтиленовый шланг обладает отличными диэлектрическими свойствами.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 64/110; 127/220; 190/330 |
| Сечение основной жилы, мм² | 630 |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0451 (по ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/10 мин. | Для 110 кВ: 160-190 кВ (зависит от ТУ) |
| Вид климатического исполнения | УХЛ, категории размещения 1-5 (для прокладки в земле, воде, туннелях) |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКШп 1х630 применяется для создания магистральных линий электропередачи, вводов на территории промышленных предприятий, подключения подстанций и распределительных устройств. Его ключевое преимущество – возможность прокладки в условиях, где требуется высокая механическая прочность и стойкость к агрессивным воздействиям.
При прокладке однофазных кабелей в одну линию необходимо учитывать явление наведения токов в броне и экранах. Для их компенсации применяют перекрестное соединение экранов и заземление в конечных точках по специальным схемам.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвКШп является одним из представителей семейства бронированных кабелей высокого напряжения. Его основные аналоги:
| Марка кабеля | Материал жилы | Броня | Наружная оболочка | Ключевое отличие |
|---|---|---|---|---|
| АПвКШп | Алюминий | Круглые проволоки | Полиэтилен | Макс. механическая прочность на растяжение, для сложных трасс. |
| АПвПг | Алюминий | Нет | Полиэтилен | Для прокладки в кабельных сооружениях, где нет механических нагрузок. |
| АПвПу | Алюминий | Нет | Усиленный полиэтилен | Для прокладки в земле (траншее) без значительных растяжений. |
| ПвКШп | Медь | Круглые проволоки | Полиэтилен | Медный аналог, большая стойкость к коррозии жилы, выше токовая нагрузка, значительно дороже. |
| ААШв | Алюминий | Две стальные ленты | ПВХ | Кабель среднего напряжения (6-35 кВ), броня защищает только от механических повреждений, но не от растяжения. |
Критерии выбора АПвКШп 1х630:
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвКШп 1х630 требует высокой квалификации персонала и специального оборудования. Особое внимание уделяется:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между броней из круглых проволок (К) и стальных лент (Б) в кабелях высокого напряжения?
Броня из стальных лент (обозначение «Б» или «Бл») предназначена в основном для защиты от механических повреждений (ударов, давления грунта) и от грызунов. Она плохо воспринимает растягивающие нагрузки. Броня из круглых оцинкованных проволок (обозначение «К») специально разработана для работы на растяжение. Она применяется при прокладке на вертикальных участках с большим перепадом высот, по дну водоемов, в шахтах, в грунтах с возможными просадками и смещениями, где возникают значительные растягивающие усилия.
2. Как правильно выбрать сечение медного экрана для кабеля 110 кВ?
Сечение медного экрана нормируется техническими условиями на кабель и выбирается заводом-изготовителем исходя из двух критериев: ток короткого замыкания и ток утечки через емкость изоляции. Для сетей с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью сечение экрана должно быть достаточным для длительного прохождения емкостного тока замыкания на землю. Обычно для кабелей 110 кВ сечением 630 мм² сечение экрана составляет от 95 до 120 мм². Точное значение указывается в паспорте кабеля.
3. Можно ли прокладывать три однофазных кабеля АПвКШп 1х630 в одной траншее?
Да, это стандартная практика. Однако при этом необходимо соблюдать расстояния между кабелями (не менее 250-350 мм для 110 кВ, согласно ПУЭ) для обеспечения теплоотвода. Кабели укладываются в треугольник или «вразбежку». Крайне важно правильно выполнить перекрестное соединение экранов и их заземление для снижения потерь и обеспечения селективности защиты. Броня каждого кабеля также должна быть заземлена.
4. Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена 110 кВ?
Монтаж требует строгого соблюдения технологии «чистоты»: работы должны проводиться в защитной палатке для исключения попадания пыли и влаги. Ключевые этапы: ступенчатая зачистка изоляции с точным соблюдением углов, удаление полупроводящего слоя специальным инструментом без повреждения основной изоляции, тщательная шлифовка и обезжиривание поверхностей, точное позиционирование стресс-конуса (управляющего электрода) для выравнивания электрического поля, и герметичная сборка корпуса муфты с вакуумированием и заполнением изоляционной жидкостью или использованием эпоксидного компаунда.
5. Какой документ регламентирует основные параметры кабеля АПвКШп?
Основным документом являются Технические Условия (ТУ) завода-изготовителя, разработанные, как правило, на основе ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Общие технические условия» и отраслевых стандартов. Для кабелей на напряжение 110 кВ и выше также применяются ТУ 16.К71-304-2001 и их более современные аналоги. Конкретные значения электрических и механических параметров всегда следует уточнять в паспорте или каталоге на конкретную партию продукции.
6. В чем преимущества и недостатки алюминиевой жилы по сравнению с медной в кабелях ВН?
Преимущества алюминия: Значительно меньшая стоимость (около 3-4 раз), меньший вес (примерно в 2 раза при одинаковой проводимости), устойчивость к окислению в отсутствие влаги (образуется стойкая оксидная пленка).
Недостатки алюминия: Меньшая проводимость (при равном сечении пропускная способность по току ниже), большая склонность к ползучести (требует специальных концевых наконечников с индикаторами давления), более сложная пайка и опрессовка, меньшая механическая прочность жилы.
Комментарии