Кабель АПвКВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКВ – это силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с экраном из медных проволок, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частоты 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвКВ следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – внутренняя оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката; К – экран в виде оплетки из медных проволок; В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластикатата. Цифра 1 в обозначении «1-х жильный» указывает на количество токопроводящих жил в кабеле.
Конструкция кабеля АПвКВ 1х
Конструкция одножильного кабеля АПвКВ является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность изделия.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жила, как правило, многопроволочная круглой формы. Для сечений 300 мм² и более жила может быть секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля. Класс гибкости жилы – 1 или 2 (по ГОСТ 22483), что подразумевает ее использование в стационарной прокладке без частых изгибов.
- Экран по жиле (электропроводящий сшитый полиэтилен): Поверх жилы накладывается экструдированный слой электропроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой служит для выравнивания электрического поля вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и искажений поля, что критически важно для кабелей с изоляцией из СПЭ.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания допускается кратковременный нагрев до +130°C и +250°C соответственно.
- Экран по изоляции: Состоит из двух обязательных элементов. Первый – полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или экструзии. Второй – медный экран. В кабеле АПвКВ он выполнен в виде оплетки из медных проволок (буква «К» в маркировке). Этот экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве проводника для токов утечки и тока короткого замыкания.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может накладываться поясная изоляция из полимерной пленки или другого материала.
- Внутренняя оболочка (В): Защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх экрана. Выполняет функцию дополнительной механической и коррозионной защиты, а также служит барьером между медным экраном и внешней средой.
- Наружная оболочка (В): Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката. Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (влаги, масел, кислот, щелочей), солнечного излучения и обеспечивает необходимые противопожарные характеристики.
- Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах и на эстакадах внутри и вне помещений.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, блоках, тоннелях). Прямая укладка в грунт не рекомендуется из-за отсутствия бронепокрова.
- Монтаж на открытом воздухе с учетом стойкости оболочки к ультрафиолетовому излучению.
- Использование в распределительных устройствах подстанций и электростанций.
- Питание мощных электроприемников: трансформаторов, двигателей, насосных агрегатов.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АПвКВ 1х жильный соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31565-2012 (Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности) и технических условий ТУ 16.К71-310-2001 (или их актуальных версий).
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0,6/1 кВ |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²), не менее 125 м (для сечений 95 мм² и более) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Группа горючести по ГОСТ 31565-2012 | Г2-Г4 (пониженная горючесть — распространение пламени) |
| Коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения | Не регламентируется для данной марки в базовом исполнении |
| Дымогазовыделение | Не регламентируется для данной марки в базовом исполнении |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКВ 1-жильный предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное замечание: Для одножильных кабелей переменного тока при больших токах нагрузки необходимо учитывать явление возникновения вихревых токов и нагрев от потерь в экране (оплетке). При прокладке нескольких одножильных кабелей одной фазы рекомендуется их симметричное расположение (в треугольник или с перевязкой) для взаимной компенсации магнитных полей. При больших сечениях и токах предпочтительнее использовать специальные кабели с несущим тросом или применять меры по снижению потерь (прокладка в немагнитных трубах, использование кабелей с раздельно-экранованными жилами).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
Кабель АПвКВ занимает свою нишу среди кабельной продукции на 1 кВ. Понимание отличий от других марок является ключевым для правильного выбора.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Конструкция экрана | Ключевые отличия и применение |
|---|---|---|---|---|
| АПвКВ | Алюминий | СПЭ | Оплетка медная | Базовая модель. Для стационарной прокладки в различных условиях. |
| АПвПу | Алюминий | СПЭ | Медная лента | Экран из ленты (Пу). Часто используется как основа для бронированных модификаций. |
| АПвБбШв | Алюминий | СПЭ | Медная лента + броня | Броня из стальных лент (Бб) и шланг из ПВХ (Шв). Для прокладки в земле без дополнительной защиты. |
| АВВГ | Алюминий | ПВХ | Отсутствует | Более дешевый, но с худшими диэлектрическими и температурными характеристиками. Для сухих помещений. |
| ПвКВ | Медь | СПЭ | Оплетка медная | Медная жила. Выше проводимость, гибкость, стоимость. Для ответственных объектов. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальное отличие изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) от обычного поливинилхлорида (ПВХ) в кабелях?
Сшитый полиэтилен обладает значительно более высокими электрическими (более низкие диэлектрические потери, высокая диэлектрическая прочность), термическими (рабочая температура +90°C против +70°C у ПВХ) и механическими характеристиками. Он не плавится и не течет при перегрузках, а лишь обугливается, сохраняя форму. Это делает кабели с изоляцией из СПЭ более надежными и долговечными, особенно в сетях с высокой нагрузкой и в сложных условиях эксплуатации.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать одножильный кабель АПвКВ в земле (траншее)?
Да, можно, но только при условии защиты от механических повреждений. Поскольку кабель АПвКВ не имеет бронепокрова, его необходимо прокладывать в пластиковых или асбоцементных трубах, в блоках или тоннелях. Прямая укладка в грунт недопустима из-за риска повреждения лопатой, техникой или грызунами. Для прямой прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШв.
Вопрос 3: Почему в одножильных кабелях важен материал и конструкция экрана?
Экран в одножильном кабеле выполняет несколько функций: выравнивание электрического поля, защита от внешних помех и, что критически важно, является путем для протекания тока короткого замыкания и тока утечки. Медная оплетка (в АПвКВ) обладает хорошей гибкостью и обеспечивает надежный контакт при монтаже. При больших сечениях и токах экран должен иметь достаточное сечение, чтобы выдерживать токи КЗ без перегрева. Неправильное заземление экрана или его отсутствие может привести к перегреву кабеля и возникновению опасных напряжений на оболочке.
Вопрос 4: Как правильно заземлять экран одножильного кабеля АПвКВ?
Экран (медная оплетка) должен быть надежно заземлен с обоих концов кабеля. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала) и для правильного функционирования релейной защиты, реагирующей на токи в экране при повреждениях. В случае большой длины линии (сотни метров и более) может возникать наведенное напряжение на экране. В таких случаях применяют специальные схемы заземления (например, поперечное соединение экранов в конце линии или установка защитных устройств), которые должны быть предусмотрены проектом.
Вопрос 5: Каковы главные преимущества и недостатки кабеля АПвКВ по сравнению с медным аналогом ПвКВ?
Преимущества АПвКВ: Значительно более низкая стоимость (алюминий дешевле меди); меньший вес, что облегчает транспортировку и монтаж; стойкость к окислению при нормальных условиях.
Недостатки АПвКВ: Меньшая электропроводность (при одинаковом сечении алюминиевый кабель выдерживает меньший ток нагрузки); большая хрупкость и склонность к излому при частых перегибах; подверженность электрохимической коррозии при контакте с медью без специальной обработки; потенциальная проблема с «ползучестью» контактов в винтовых зажимах, требующая применения специальных наконечников и периодической подтяжки.
Вопрос 6: Существуют ли модификации кабеля АПвКВ с улучшенными пожарными характеристиками?
Да, базовый кабель АПвКВ может изготавливаться в исполнении с пониженной пожарной опасностью. Такие модификации имеют дополнительные обозначения в маркировке: «нг(А)-HF» – не распространяющий горение по категории А, с пониженным газо- и дымовыделением; «нг(А)-LS» – с низким дымогазовыделением. В этом случае материалы оболочки и, возможно, изоляции содержат специальные добавки-антипирены. Использование таких кабелей обязательно в общественных зданиях, на транспорте, в метро, на атомных станциях согласно требованиям ГОСТ 31565-2012 и сводов правил.
Комментарии