Кабель АПвКаП 35 мм

Кабель АПвКаП 35 мм²: Полное техническое описание

Конструкция кабеля АПвКаП 35 мм²

Кабель АПвКаП расшифровывается как Алюминиевая проволока, в изоляции из сшитого полиэтилена, с алюминиевой проволочной броней и полимерной внешней оболочкой. Это кабель силовой для стационарной прокладки на напряжение 6-35 кВ. Конструкция кабеля состоит из нескольких обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила
   • Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
   • Сечение: 35 мм².
   • Класс гибкости: 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) в зависимости от конкретной марки и требований заказчика. Для сечения 35 мм² чаще применяется многопроволочная жила класса 2, что обеспечивает достаточную гибкость для удобства монтажа и укладки.
   • Форма: Круглая, секторная или сегментная в многожильных кабелях для оптимального заполнения пространства и уменьшения общего диаметра.
2. Экран по жиле
   • Назначение: Выравнивание распределения электрического поля вокруг изолированной жилы, предотвращение концентрации напряжений и коронных разрядов.
   • Конструкция: Выполнен в виде полупроводящего экструдированного слоя из сшитого полиэтилена с углеродосодержащими добавками. Наносится непосредственно на токопроводящую жилу.
3. Изоляция
   • Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE — Cross-Linked Polyethylene).
   • Технология: Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу повышенные термостойкие и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ) или поливинилхлоридом (ПВХ).
   • Толщина: Нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения. Для кабеля на 10 кВ сечением 35 мм² толщина изоляции typically составляет 3,4 мм.
4. Экран по изоляции
   • Назначение: Замыкание электрического поля на землю, защита от внешних электромагнитных помех.
   • Конструкция: Полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле, поверх которого наложен медный или алюминиевый экран.
   • Материал экрана:
     • Медные проволоки малого сечения, наложенные повивом.
     • Медная лента (фольга), наложенная продольно или в виде спирали (менее предпочтительно).
     • Алюминиевая лента (в некоторых модификациях).
5. Броня
   • Назначение: Защита кабеля от механических повреждений, растягивающих усилий, грызунов.
   • Конструкция: Выполнена из алюминиевых проволок, наложенных поверх поясной изоляции. Это ключевое отличие от кабелей типа АПвПу (без брони) и АПвБбШв (броня из стальных оцинкованных лент).
   • Преимущество алюминиевой брони: По сравнению со стальной, она не подвержена коррозии, имеет меньший вес и, что важно, является немагнитным материалом, что снижает потери в броне при переменном токе.
6. Наружная оболочка
   • Материал: Полимерный композит, обычно поливинилхлорид (ПВХ) пластикат или полиэтилен (ПЭ).
   • Цвет: Как правило, черный.
   • Назначение: Защита брони и внутренних элементов кабеля от воздействия влаги, агрессивных химических сред, ультрафиолетового излучения.

Технические характеристики и параметры

• Номинальное напряжение, U₀/U (Uₘ):
  • 6/10 кВ (12 кВ) — Наиболее распространенный вариант.
  • 10/15 кВ (17,5 кВ)
  • 20/35 кВ (40,5 кВ)
  • Где U₀ — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное напряжение, Uₘ — максимальное длительно допустимое.
• Количество и форма жил: 1, 2, 3, 4 (3+1) жилы. Трехжильные кабели являются наиболее распространенными.
• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне температур: от -60°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жил:
  • Длительно допустимая: +90°C
  • Перегрузочная (не более 100 часов в год): +130°C
  • При коротком замыкании (до 4 секунд): +250°C
• Минимальный радиус изгиба:
  • Для одножильных кабелей: не менее 15 наружных диаметров.
  • Для многожильных кабелей: не менее 7,5 наружных диаметров.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1: Основные электрические параметры для кабеля АПвКаП 3х35 мм² на 10 кВ

Параметр	Ед. изм.	Значение	Примечание
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	Ом/км	0,868	Для многопроволочной жилы класса 2
Активное сопротивление при +90°C	Ом/км	~1,11	Расчетное значение
Индуктивное сопротивление	Ом/км	~0,11 — 0,13	Зависит от взаимного расположения жил
Емкость	мкФ/км	~0,20 — 0,25
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)	А	~150 — 165	При прокладке в земле (траншее), температуре почвы +25°C и глубине прокладки 0,7-1,0 м. Точное значение зависит от условий прокладки.
Сопротивление изоляции, не менее	МОм*км	100	При +20°C
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	кВ	22,5	В течение 10 мин. после прокладки
Испытательное напряжение постоянного тока	кВ	55	В течение 15 мин. для приемо-сдаточных испытаний

Таблица 2: Сравнение АПвКаП с другими кабелями на 10 кВ

Параметр	АПвКаП	ААБл (с бумажной изоляцией)	АПвБбШв (со стальной броней)
Материал жилы	Алюминий	Алюминий	Алюминий
Изоляция	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумага, пропитанная вязким маслом	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Броня	Алюминиевые проволоки	Стальные ленты	Стальные оцинкованные ленты
Вес	Средний	Высокий	Высокий
Гибкость	Высокая	Низкая	Средняя
Стойкость к коррозии брони	Высокая	Низкая (требует защиты)	Средняя (цинковое покрытие)
Монтаж при низких температурах	До -20°C (с подогревом)	Затруднен	До -15°C (с подогревом)
Ограничение по высоте прокладки	Нет	Есть (из-за стекания пропитки)	Нет

Области применения

Кабель АПвКаП 35 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью, резонансно-заземленной или заземленной через дугогасящий реактор.

• Основные объекты применения:
  • Воздушные линии электропередачи (с подвеской на тросах).
  • Кабельные линии в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
  • Промышленные предприятия, в том числе во взрывоопасных зонах.
  • Распределительные сети городов и населенных пунктов.
  • Подстанции и распределительные пункты.
  • Туннели, коллекторы, шахты.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена не стареет, не впитывает влагу, устойчива к термическим и электрическим перегрузкам.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева жилы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
• Устойчивость к коротким замыканиям: Сохраняет работоспособность при высоких температурах КЗ.
• Легкость и удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААБл).
• Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах: Не требует контроля уровня пропитки, в отличие от маслонаполненных кабелей.
• Коррозионная стойкость брони: Алюминиевая броня не ржавеет, что важно для прокладки в грунтах с высокой агрессивностью.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (ударам острыми предметами) по сравнению со стальной броней ленточного типа.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость тщательной заделки концов, использования специализированного инструмента и термоусаживаемых муфт.

Условия прокладки и монтажа

• Прокладка в земле: Допускается в траншеях с песчаной подушкой, без наличия крупных камней, шлака, строительного мусора. Глубина прокладки — не менее 0,7-1,0 м. При наличии риска механических повреждений кабель следует укладывать в асбестоцементные или пластиковые трубы.
• Прокладка в воздухе: Допускается по конструкциям, стенам зданий, а также с подвеской на несущем тросе (СИП). Необходимо учитывать воздействие УФ-излучения, от которого защищает внешняя оболочка.
• Прокладка в кабельных сооружениях: (тоннели, эстакады, галереи) — является одним из основных способов.
• Монтаж при низких температурах: Допускается до -20°C без предварительного подогрева. При более низких температурах кабель необходимо подогревать, чтобы избежать повреждения изоляции и оболочки при изгибе.

---

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля АПвКаП от АПвБбШв?
Основное отличие — в материале и типе брони. АПвКаП имеет броню из алюминиевых проволок, а АПвБбШв — из двух стальных оцинкованных лент («Бб»). Проволочная броня лучше защищает от растягивающих усилий и более гибкая, а также не корродирует. Ленточная броня обеспечивает лучшую защиту от продавливания и точечных ударов.

2. Можно ли проложить кабель АПвКаП 35 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, можно, так как кабель имеет броню и наружную оболочку, предназначенные для этого. Однако, если грунт каменистый или существует риск повреждения при раскопках, рекомендуется дополнительная защита в виде укладки в трубы или кирпича поверх кабеля.

3. Какой токовый нагрузки выдержит кабель АПвКаП 3х35 на 10 кВ?
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от способа прокладки. При прокладке в земле (траншее) с удельным тепловым сопротивлением грунта 1,2 К*м/Вт и температурой грунта +25°C он составляет примерно 150-165 А. При прокладке в воздухе при температуре +25°C — около 175-190 А. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ или ГОСТ с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и пр.).

4. Почему для высокого напряжения используется именно сшитый полиэтилен (XLPE)?
Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и, что最关键 важно, является термореактивным материалом. Это означает, что при нагреве (в том числе при перегрузках или КЗ) он не плавится и не течет, как обычный полиэтилен, а сохраняет свою форму и изоляционные свойства до температуры разложения (~350°C).

5. Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля АПвКаП?
Да, это обязательное требование ПУЭ. Алюминиевая броня и медный/алюминиевый экран по изоляции должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снимает напряжение с брони), способствует отключению защиты при повреждении изоляции и снижает уровень электромагнитных помех.

6. Как маркируются жилы кабеля?
Маркировка жил может осуществляться цифрами (1, 2, 3) или цветовой маркировкой изоляции жил или их экранов. Чаще всего используется нанесение цифр или цветных полос на полупроводящий экран. Нулевая жила (если есть) маркируется голубым цветом.

7. Какие муфты используются для соединения и оконцевания кабеля АПвКаП?
Для монтажа применяются специализированные кабельные муфты:

• Соединительные муфты (ССИ) — для соединения двух отрезков кабеля.
• Концевые муфты (КНСИ) — для подключения кабеля к оборудованию (шинам РУ, трансформаторам).
  Наибольшее распространение получили термоусаживаемые муфты, которые обеспечивают высокую степень герметизации и электрической прочности за счет усадки под воздействием тепла.

8. Что означает аббревиатура «АПвКаП» в названии кабеля?

• А — алюминиевая токопроводящая жила.
• Пв — изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
• Ка — бронепокров из алюминиевых проволок.
• П — наружная защитная оболочка из полимерного материала (ПВХ или ПЭ).