Кабель АПвЭгП 3-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвЭгП является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенным для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Э – экран по жилам, г – герметизация (гидрофобный заполнитель в жилах), П – наружная оболочка из полиэтилена.
Конструкция кабеля АПвЭгП 3х жильного 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства, уменьшая общий диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (одножильной) для сечений до 240 мм² и многопроволочной для всех сечений.
- Гидрофобный заполнитель (признак «г»): Пространство между проволоками многопроволочной жилы заполняется компаундным составом. Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае повреждения оболочки.
- Экран по жиле (признак «Э»): Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Он служит для выравнивания электрического поля у поверхности изоляции, устраняя локальные перенапряжения и микроразряды.
- Изоляция (признак «Пв»): Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет эластичность и механическую прочность полиэтилена, но приобретает высокую термостойкость (до +90°C в длительном режиме). Толщина изоляции нормирована ГОСТом и для 6 кВ составляет, как правило, 3.0 мм.
- Поясная изоляция: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или крепированных бумажных лент.
- Экран по изоляции (общий экран): Поверх скрученных жил (или поясной изоляции) накладывается медный экран. Он выполняется в виде медных лент, оплетки из медных проволок или их комбинации. Этот экран выполняет две ключевые функции: защитную (является элементом системы заземления для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании) и электромагнитную (экранирует электромагнитное поле кабеля).
- Разделительный слой: Между экраном и оболочкой может находиться слой из пластиката, не содержащего галогенов, или битумной ленты для улучшения адгезии и защиты.
- Наружная оболочка (признак «П»): Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислотам, щелочам, солям), а также к солнечному излучению (УФ-стабилизирована). Толщина оболочки также нормирована.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам.
- Прокладка в помещениях, в том числе с повышенной влажностью.
- Использование на промышленных предприятиях, в распределительных сетях городов, для питания мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Преимущества:
- Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (ААБл). Это позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
- Меньший вес и диаметр: Изоляция из СПЭ тоньше бумажно-масляной при том же уровне электрической прочности, что облегчает монтаж и транспортировку.
- Отсутствие тока утечки и проблем с стеканием пропиточного состава: В отличие от бумажно-масляных кабелей, не требует специальных муфт для остановки стекания масла при перепадах высот.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка и изоляция не подвержены коррозии и гниению.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных подготовительных работ при монтаже муфт.
- Недостатки:
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При глубоком повреждении оболочки и экрана возможно развитие «древесных» разрядов в изоляции (трекинга).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ-оболочке (АВБбШв) для низковольтных линий.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка и изоляция, чтобы избежать частичных разрядов.
- Ступенчатую зачистку концов кабеля.
- Монтаж полупроводящих и изоляционных элементов для восстановления экрана и изоляции.
- Герметизацию соединения.
- Обязательное заземление медных экранов с двух сторон для снятия наведенного потенциала и обеспечения безопасности.
- Снятия наведенного потенциала для безопасности обслуживающего персонала.
- Обеспечения пути для тока короткого замыкания в системе защитного заземления.
- Снижения уровня электромагнитных помех.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвЭгП 3х6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны частые деформации (вибрация, изгибы).
Технические характеристики и параметры
Основные электрические и механические параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими ведомственными стандартами.
| Номинальное сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) |
|---|---|---|
| 3х50 | 45-50 | 1800-2100 |
| 3х70 | 50-55 | 2300-2700 |
| 3х95 | 55-60 | 2900-3400 |
| 3х120 | 60-65 | 3500-4100 |
| 3х150 | 65-70 | 4200-4900 |
| 3х185 | 70-75 | 5000-5800 |
| 3х240 | 75-82 | 6200-7200 |
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C | Кратковременный режим |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dнар | Где Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭгП по сравнению с аналогами (например, ААБл, АВБбШв)
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвЭгП требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегаомметром на 2500 В). Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров. При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Для соединения и оконцевания используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на 6 кВ. Технология монтажа включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭгП от АПвПу?
Основное отличие – в конструкции наружной оболочки. У кабеля АПвЭгП оболочка из полиэтилена (П), а у АПвПу – из полиуретана (Пу). Полиуретан обладает более высокой механической прочностью на разрыв и истирание, что актуально для прокладки в сложных условиях, но может быть менее стойким к некоторым химическим реагентам и УФ-излучению, чем стабилизированный полиэтилен.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭгП в воздухе (по фасадам, опорам)?
Да, можно. Полиэтиленовая оболочка кабеля стабилизирована против воздействия ультрафиолетового излучения, что позволяет осуществлять открытую прокладку без дополнительной защиты от солнечного света. Однако необходимо учитывать механические нагрузки (ветер, гололед) и обеспечивать соответствующий крепеж.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвЭгП 6 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки – в земле или воздухе) и по экономической плотности тока. Расчет должен учитывать поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей в одной траншее, температуру грунта или воздуха. Окончательный выбор сечения должен быть зафиксирован в проектной документации и соответствовать требованиям ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок).
Нужно ли заземлять экраны кабеля АПвЭгП и как это делать?
Да, заземление экранов является обязательным требованием. Медные экраны должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это делается для:
На практике экраны соединяются и выводятся на контактные лепестки концевых муфт, которые затем подключаются к контуру заземления.
Каков срок службы кабеля АПвЭгП и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭгП, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от условий прокладки, соблюдения режимов нагрузки (перегрузки сокращают срок службы изоляции), качества монтажа муфт и отсутствия внешних механических повреждений. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Чем отличается кабель с индексом «г» (АПвЭгП) от кабеля без него (АПвЭП)?
Индекс «г» указывает на наличие гидрофобного (водоотталкивающего) заполнителя в многопроволочных токопроводящих жилах. Это критически важная опция для кабелей, прокладываемых в земле или в условиях возможного подтопления. Заполнитель препятствует продольной миграции влаги по жилам в случае локального повреждения оболочки, локализуя место повреждения и повышая надежность линии. Кабель без индекса «г» такой защиты не имеет.
Комментарии