Кабель АПвАП-Тп 20 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях среднего напряжения.
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, по ГОСТ 22483). Для сечений от 70 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (для меньших сечений) или многопроволочной.
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая тем самым возникновение частичных разрядов.
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами при повышенных температурах (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания). Толщина изоляции строго нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 20 кВ составляет, как правило, 5,5-6,0 мм.
Аналогичен внутреннему экрану. Наносится поверх основной изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции «жила-изоляция-экран», которая является обязательным условием для кабелей среднего напряжения.
Укладываются поверх внешнего полупроводящего экрана. Их назначение – обеспечить непрерывность экранной цепи по всей длине кабеля, выравнивать потенциал и отводить токи утечки или емкостные токи. Количество и сечение проволок зависят от сечения основной жилы.
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает экранную систему от коррозии и механических повреждений, а также служит барьером между экраном и металлической броней.
Выполнена в виде гофрированной герметичной трубки из алюминиевого сплава (АП). Данная конструкция обеспечивает:
Гофрирование придает броне гибкость.
Наносится поверх брони из ПВХ-пластиката. Защищает алюминиевую броню от химической коррозии и механических воздействий при транспортировке и прокладке. Имеет характерный желтый цвет для кабелей на 20 кВ.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 12/20 (24) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное рабочее |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Согласно ПУЭ и ГОСТ |
| Минимальная температура прокладки | -15°C | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар | Где Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг | Допустимый длительный ток в земле, А | Допустимый длительный ток в воздухе, А |
|---|---|---|---|---|
| 3×70 | 55-60 | 3500-4000 | 215 | 185 |
| 3×95 | 58-63 | 4000-4500 | 255 | 220 |
| 3×120 | 61-66 | 4500-5000 | 290 | 250 |
| 3×150 | 65-70 | 5200-5800 | 330 | 285 |
| 3×185 | 68-73 | 5900-6600 | 375 | 325 |
| 3×240 | 73-78 | 7100-7900 | 435 | 375 |
*Значения токов даны для ориентировки. Точные значения определяются по ПУЭ гл.1.3 с учетом конкретных условий прокладки: температуры земли/воздуха, глубины заложения, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее.
Кабель АПвАП-Тп 20 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, а также в кабельных каналах, туннелях и коллекторах. Его основное применение – создание и модернизация распределительных сетей 6-10-20 кВ: питание городских и промышленных распределительных подстанций, вводы в крупные здания, магистральные линии в районах новой застройки.
Прокладка кабеля АПвАП-Тп осуществляется на подготовленное ложе в траншее, свободной от камней и строительного мусора. Рекомендуется использование песчаной подушки и засыпки. Глубина заложения – не менее 0,7 м от планировочной отметки до верха кабеля. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен трубами или плитами. При прокладке в воздухе необходимо учитывать его собственный вес и предусматривать соответствующие крепления.
При монтаже муфт и концевых заделок крайне важно соблюдать технологию разделки кабеля, обеспечивая чистоту поверхностей изоляции и экранов, а также герметичность соединений. Несоблюдение технологии – основная причина отказов.
Эксплуатация допускается при температуре окружающей среды от -50°C до +50°C. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
Основное отличие – в конструкции брони. У кабеля АПвП-Тп броня выполнена из плоских стальных оцинкованных лент (две ленты, наложенные с зазором – обозначение «п»). У кабеля АПвАП-Тп броня – это герметичная гофрированная трубка из алюминиевого сплава (АП). Кабель с алюминиевой броней обеспечивает лучшую герметизацию и защиту от влаги, не подвержен магнитным потерям, но, как правило, дороже.
Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Его герметичная броня защищает от грунтовой влаги, но для подводной прокладки требуются специальные кабели с усиленной свинцовой или полимерной герметизацией и дополнительными усиливающими покровами.
Выбор зависит от условий прокладки и экономических соображений.
Алюминиевая броня и медные экранные проволоки (дренажные жилы) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие потенциала), нормальной работы релейной защиты (прохождение токов КЗ) и выравнивания потенциала. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать требованиям ПУЭ.
Да, полным аналогом по конструкции, но с медной токопроводящей жилой является кабель ПвПАп-Тп 20 кВ (ранее мог обозначаться как ПвАП-Тп). Он обладает более высокой проводимостью и, как следствие, большей пропускной способностью при том же сечении, но имеет значительно более высокую стоимость.
Сечение выбирается на основе расчета по следующим критериям:
Расчет должен выполняться проектной организацией в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех конкретных условий: способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельных кабелей, графика нагрузки.
Кабель АПвАП-Тп 20 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичной алюминиевой брони, обеспечивает долговечность, высокую пропускную способность и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также качественное выполнение соединений и заделок являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей 6-20 кВ данный тип кабеля заслуженно считается одним из основных.