Кабель АПвАП-1Т 35 кВ
Кабель АПвАП-1Т 35 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвАП-1Т 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 35 кВ, с алюминиевыми токопроводящими жилами, алюминиевой экранной лентой и броней из алюминиевых проволок. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и пригодность для эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
Расшифровка маркировки АПвАП-1Т
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя).
- в – наличие внутреннего экрана поверх изолированной жилы (в виде экструдированного полупроводящего слоя).
- А – материал экрана (металлический) – алюминиевая лента.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- 1Т – категория применения: для прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Цифра «1» указывает на броню из плоских проволок или круглых проволок (в данном случае – алюминиевых).
- В продолжительном режиме работы: +90°C.
- В режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
- В режиме короткого замыкания: +250°C (максимальная продолжительность до 5 секунд).
- Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление), типа земли и количества работающих кабелей в траншее. Данные приведены для ориентировки по ГОСТ Р 53769-2010 или расчетным таблицам.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевая броня и полиэтиленовая оболочка не подвержены коррозии в грунтах средней агрессивности и в условиях блуждающих токов, что избавляет от необходимости применения катодной защиты.
- Отсутствие вихревых токов: Броня из немагнитного материала (алюминия) не приводит к дополнительным потерям мощности.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
- Простота монтажа и соединения: Относительно легкий вес (по сравнению со сталью) и хорошая гибкость облегчают прокладку. Для монтажа муфт требуется специальное оборудование для зачистки и обработки изоляции.
Конструкция кабеля АПвАП-1Т 35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает высокий уровень электрической прочности и механической стойкости.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (материал – АВЕ или АА, по ГОСТ 22483). Для сечения 35 кВ жилы, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жила может быть однопроволочной (сечения до 240 мм²) или многопроволочной (от 300 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2 (жесткая или полужесткая).
2. Внутренний полупроводящий экран
Наносится методом экструзии непосредственно на изолированную жилу. Выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, предотвращая тем самым возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 35 кВ номинальная толщина составляет, как правило, 10.5 мм или 9.3 мм (в зависимости от стандарта и производителя). СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
4. Внешний полупроводящий экран
Аналогичен внутреннему, наносится поверх изоляции. Служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля и является частью экранирующей системы.
5. Металлический экран
Выполнен в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или спирально. В марке АПвАП используется алюминиевая лента. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю в нормальном режиме и проведение токов короткого замыкания. Является нулевой (заземляемой) точкой системы.
6. Броня
Выполнена из алюминиевых круглых проволок (АПвАП-1Т). Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания) при прокладке и эксплуатации в земле. Алюминиевая броня, в отличие от стальной оцинкованной, не подвержена коррозии в большинстве грунтов и не требует дополнительной защиты от блуждающих токов. Также она выполняет функцию дополнительного экрана.
7. Защитный шланг (оболочка)
Внешняя оболочка из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Защищает броню и внутренние элементы кабеля от воздействия влаги, агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте или атмосфере. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге и хорошими механическими свойствами. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 35 кВ (между фазами). Наибольшее рабочее напряжение: 40.5 кВ. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 65 кВ в течение 10 минут для готового кабеля. Испытательное постоянное напряжение: 105 кВ (для приемо-сдаточных испытаний).
Длительно допустимая температура токопроводящей жилы
Минимальный радиус изгиба
Однократный минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 20 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами. Это критически важный параметр для проектирования трасс.
Строительная длина
Рекомендуемая строительная длина для кабелей 35 кВ составляет не менее 250 метров. Фактическая длина согласовывается с заказчиком и зависит от возможностей производства.
Таблица 1. Примерные массо-габаритные и электрические параметры кабеля АПвАП-1Т 35 кВ (на основе типовых данных)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток в земле, А* | Сопротивление жилы при +90°C, Ом/км |
|---|---|---|---|---|
| 1×50 | 45-50 | 2500-2800 | 200-220 | 0.724 |
| 1×95 | 50-55 | 3200-3500 | 285-310 | 0.391 |
| 1×150 | 55-60 | 3900-4300 | 355-385 | 0.261 |
| 1×240 | 60-65 | 5000-5500 | 460-500 | 0.166 |
| 1×400 | 70-75 | 6800-7500 | 610-660 | 0.102 |
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвАП-1Т 35 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях. Его ключевые преимущества для данных условий:
Особенности монтажа: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, защиту от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) и обратную засыпку мягким грунтом. Запрещается прокладка в воде (болота, водоемы). В кабельных сооружениях кабель крепится стандартными кабельными держателями.
Сравнение с другими марками кабелей на 35 кВ
АПвАП-1Т vs. АПвП-1Т
Кабель АПвП-1Т имеет броню из стальных оцинкованных проволок. Он прочнее на разрыв, но подвержен коррозии в агрессивных грунтах и требует мер защиты от блуждающих токов. АПвАП-1Т с алюминиевой броней лишен этого недостатка.
АПвАП-1Т vs. АПвВГ-1Т
Кабель АПвВГ-1Т имеет внешнюю оболочку из поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ оболочка менее стойка к влагопоглощению и обладает более низкой температурой эксплуатации (до +70°C для оболочки). Полиэтиленовая оболочка (АПвАП) предпочтительнее для прокладки в грунтах с высокой влажностью.
АПвАП-1Т vs. СБШв(ож)
Кабель с бумажно-масляной изоляцией СБШв(ож) исторически использовался на 35 кВ. Он тяжелее, имеет ограничения по перепаду высот (из-за стекания пропитки), требует сложных концевых муфт с системой подпитки маслом. Кабель АПвАП-1Т лишен этих недостатков, проще в монтаже и эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем основное преимущество алюминиевой брони по сравнению со стальной в кабеле АПвАП-1Т?
Основное преимущество – коррозионная стойкость. Алюминиевая броня не ржавеет в большинстве типов грунтов и не требует устройства катодной защиты от блуждающих токов, что снижает эксплуатационные расходы. Также она является немагнитным материалом, что исключает потери на вихревые токи.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвАП-1Т 35 кВ в воздухе (по эстакадам, фасадам)?
Маркировка «1Т» прямо указывает на применение для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Для прокладки в воздухе (на открытом солнце) предназначены другие исполнения, например, с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (часто в маркировке добавляется индекс «С»). Полиэтиленовая оболочка базового исполнения АПвАП-1Т подвержена УФ-деградации при длительной открытой прокладке.
Вопрос 3: Какой тип концевых и соединительных муфт используется для кабеля АПвАП-1Т?
Для кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Выбор зависит от условий монтажа и предпочтений монтажной организации. Критически важно использовать комплекты муфт, рассчитанные именно на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена и соответствующие сечению и напряжению.
Вопрос 4: Существует ли аналог кабеля АПвАП-1Т с медной жилой?
Да, аналогом с медной жилой является кабель ПвПАп-1Т 35 кВ (ранее мог обозначаться как ПвПу-1Т). Расшифровка: П – изоляция из СПЭ, в – внутренний экран, П – оболочка из полиэтилена, Ап – броня из алюминиевых проволок, 1Т – категория. Медная жила обеспечивает большую пропускную способность и меньший вес при том же сечении, но стоимость кабеля значительно выше.
Вопрос 5: Как определяется необходимое сечение жилы кабеля АПвАП-1Т для конкретного объекта?
Сечение выбирается на основе расчета по следующим критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (нагрев); 2) По потере напряжения; 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания; 4) По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки). Исходными данными являются мощность объекта, схема электроснабжения, условия прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее) и длительность работы в режиме перегрузки.
Вопрос 6: Каков гарантийный срок эксплуатации кабеля АПвАП-1Т?
Гарантийный срок, устанавливаемый производителем, обычно составляет не менее 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. Однако расчетный срок службы качественного кабеля с изоляцией из СПЭ при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации превышает 30-40 лет.
Заключение
Кабель АПвАП-1Т 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевой экранной системы и брони, оптимально подходит для прокладки в земле и кабельных коллекторах в условиях, где присутствует риск коррозии и воздействия блуждающих токов. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж с применением соответствующих аксессуаров (муфт, концевых заделок) и соблюдение правил эксплуатации обеспечивают долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта.