Кабель АПвПбШвз 25 мм²: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвПбШвз 25 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных проволок, защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести и заполнением. Данная маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена; Пб – бронепокров из плоских стальных оцинкованных проволок, наложенных повивно с зазором; Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката; з – заполнение пространства между жилами и под броней негигроскопичными материалами (например, гидрофобными нитями или лентами). Цифра 25 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Этот кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля АПвПбШвз 25 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы. Для сечения 25 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная), что регламентируется стандартами для данного диапазона сечений. Жила имеет гладкую поверхность для обеспечения равномерности электрического поля.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изолированную жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает высокой температурной стойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к тепловым ударам.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Он служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящей ленты, которая объединяет электрические поля всех трех жил в единую систему.
- Медные экраны: Поверх полупроводящих экранов каждой жилы (или поверх поясной изоляции) накладываются экраны в виде медных лент или оплетки. Их функция – защита от внешних электромагнитных влияний, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве защитного проводника (заземления) при замыкании на броню или оболочку.
- Заполнение: Пространство между экранированными жилами заполняется негигроскопичными эластичными материалами (нитей, лент, жгутов) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Бронепокров (Пб): Броня выполняется из стальных оцинкованных проволок прямоугольного (плоского) сечения, наложенных повивно с малым зазором. Такая конструкция обеспечивает высокую механическую прочность на растяжение и защиту от продавливания, а также гибкость, превосходящую броню из стальных лент (Б).
- Защитный шланг (Шв): Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Защищает броню от коррозии и механических повреждений. Индекс «з» в маркировке указывает, что под броней также присутствует заполнение, а оболочка имеет увеличенную толщину для лучшей герметизации.
- Питающие и распределительные линии напряжением 6-35 кВ в городских и промышленных электрических сетях.
- Подключение трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка на территориях промышленных предприятий, в том числе в зонах с повышенными механическими рисками.
- Резервированные линии электропередачи.
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба (как правило, не менее 15 наружных диаметров кабеля).
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Концы кабеля должны быть герметизированы для предотвращения попадания влаги в течение всего срока хранения и монтажа.
- Обязательно заземление медных экранов и брони с двух сторон кабельной линии. Заземление экранов необходимо для обеспечения безопасности и правильной работы релейной защиты.
- Монтаж должен производиться при положительной температуре окружающей среды (без предварительного подогрева).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвПбШвз 25 мм² производится в соответствии с техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми аналогами. Его ключевые параметры приведены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры (пример для 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 25 | По ГОСТ 22483 |
| Количество и форма жил | 3 | Основное исполнение |
| Номинальное напряжение, кВ | 6, 10, 35 | Между жилами и относительно земли |
| Максимально допустимая температура жилы при эксплуатации, °C | +90 | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | +250 | Для алюминиевых жил |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 1.20 | Для токопроводящей жилы |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | 25 / 10 мин | Для кабеля на 10 кВ после изготовления |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимые токи) для кабеля АПвПбШвз 3×25 мм²
| Условия прокладки | В земле (в траншее), А | В воздухе, А |
|---|---|---|
| Один кабель, температура земли +15°C, воздуха +25°C | ~140 | ~115 |
| С учетом коэффициентов (группа кабелей, температура среды) | Требуется пересчет | Требуется пересчет |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ (Глава 1.3) с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру земли/воздуха, количество кабелей в траншее, глубину прокладки и т.д. Приведенные цифры носят справочный характер.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвПбШвз 25 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от механических повреждений при протяжке, от грызунов, а также от растягивающих нагрузок при прокладке на неровном рельефе или по мостам.
Ключевые сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля зависит от конкретных условий проекта. Ниже приведено сравнение с близкими по назначению марками.
Таблица 3. Сравнение кабеля АПвПбШвз с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Тип брони | Ключевые отличия и применение |
|---|---|---|---|
| АПвПбШвз | Алюминий / XLPE | Проволока стальная | Высокая стойкость к растяжению, для сложного рельефа, мостов, вертикальных шахт. |
| АПвБШв | Алюминий / XLPE | Ленты стальные | Стандартная защита от механических повреждений, но меньшая стойкость к растяжению. Более распространен и экономичен для стандартных трасс. |
| АПвПу2г | Алюминий / XLPE | Нет (защита гофрой из нерж. стали) | Для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, в агрессивных средах. Гибкий, легкий. |
| ПвПбШв | Медь / XLPE | Проволока стальная | Медный аналог. Более высокая проводимость, меньший диаметр при том же сечении, но значительно более высокая стоимость. Применяется при жестких требованиях по току или габаритам. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между броней «Пб» (проволока) и «Б» (ленты)?
Броня типа «Пб» (плоские проволоки) обеспечивает повышенную механическую прочность на растяжение и устойчивость к переменным изгибающим нагрузкам. Она рекомендуется для прокладки на мостах, эстакадах, в вертикальных шахтах большой высоты, в сейсмически активных зонах. Броня типа «Б» (две стальные ленты) защищает в основном от продавливания и механических повреждений при обратной засыпке, но имеет меньшую стойкость к растяжению.
Можно ли прокладывать кабель АПвПбШвз 25 мм² в воде?
Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для таких целей существуют специальные кабели с герметизированной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП2г). Наружная ПВХ-оболочка Шв обеспечивает лишь защиту от коррозии и влажности, но не является абсолютным барьером при длительном погружении.
Как правильно заземлить экраны и броню этого кабеля?
Медные экраны всех трех жил и стальная броня должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов линии. Это необходимо для обеспечения безопасности (снижение напряжения прикосновения) и для протекания токов короткого замыкания, что обеспечивает быстрое срабатывание релейной защиты. На практике для этого используются специальные концевые муфты, в которых предусмотрены выводы для соединения экранов и брони с заземляющим контуром.
Каков срок службы кабеля АПвПбШвз?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа и отсутствия внешних повреждений. Регулярный мониторинг и диагностика (например, измерение частичных разрядов) позволяют продлить этот срок.
Чем обусловлен выбор алюминия, а не меди, для жилы?
Основное преимущество алюминия – экономическое. Кабель с алюминиевыми жилами значительно дешевле медного при сопоставимых электрических параметрах на высоком напряжении. Для сечения 25 мм² на напряжение 6-35 кВ разница в цене может быть двукратной и более. Алюминий легче, что облегчает транспортировку и монтаж. Недостатки – большее удельное сопротивление (требуется большее сечение для той же проводимости) и меньшая механическая прочность/стойкость к циклическим изгибам, что для стационарной прокладки силовых кабелей не является критичным.
Требуется ли подогрев кабеля перед монтажом в зимнее время?
Да, согласно правилам, прокладка кабелей с ПВХ-оболочкой (Шв) должна производиться без предварительного подогрева при температуре воздуха не ниже -15°C. При температуре от -15°C до -40°C необходим предварительный прогрев кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (токовая прогревка). Прокладка при температуре ниже -40°C не рекомендуется.
Заключение
Кабель АПвПбШвз 25 мм² является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты, особенно от растягивающих нагрузок. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективной системы экранирования и прочной брони из проволок, обеспечивает долговечность и стабильность работы линии. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, СНиП) и последующее техническое обслуживание являются залогом безаварийной эксплуатации кабельной линии на протяжении всего ее жизненного цикла.
Комментарии