Кабель АПвАПу 50 мм
Кабель АПвАПу 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель марки АПвАПу с номинальным сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данная маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением пероксидного способа сшивки; АП – алюминиевая экранированная проволока; у – наличие защитного покрова (шланга) из полиэтилена. Таким образом, кабель АПвАПу 50 мм² является полностью алюминиевым, включая жилу, экран и броню, что определяет его ключевые экономические и эксплуатационные характеристики.
Конструкция кабеля АПвАПу 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила, как правило, является многопроволочной (по согласованию с заказчиком может быть и однопроволочной), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Класс жилы – 1 или 2.
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание распределения электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных электрических перенапряжений и микроразрядов.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения. Для кабеля на 10 кВ, например, типичная толщина составляет около 4,5 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле, наносится поверх основного изоляционного слоя.
- Поясная изоляция. Выполняется в виде обмотки из электропроводящей ленты (например, медной или алюминиевой фольги) или экструдированного полупроводящего слоя. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
- Металлический экран (броня). Является ключевой особенностью марки АПвАПу. Выполняется в виде оплетки из алюминиевых проволок (АП). Этот слой выполняет несколько функций: служит для протекания токов короткого замыкания, является элементом защиты от механических повреждений (броней), а также выполняет роль заземляющего экрана, обеспечивая симметрию электрического поля и безопасность персонала.
- Защитный шланг (покров). Внешняя оболочка из полиэтилена (обозначение «у» в маркировке). Защищает металлический экран от коррозии и атмосферных воздействий. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам и ультрафиолетовому излучению.
- Питающие и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях (кабельные линии 6-10 кВ).
- Вводы на трансформаторные подстанции и распределительные пункты.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений, не связанных со строительными работами. Алюминиевая броня обеспечивает достаточную защиту от случайных воздействий, но не от целенаправленного раскопа техникой.
- Прокладка в помещениях, по конструкциям.
- Экономическая эффективность. Использование алюминия как для жилы, так и для брони делает кабель значительно дешевле аналогов с медной жилой и стальной оцинкованной броней.
- Меньший вес. Алюминий легче меди и стали, что облегчает транспортировку, складирование и монтаж, снижает нагрузку на кабельные конструкции.
- Коррозионная стойкость. Алюминиевый экран в сочетании с полиэтиленовым шлангом обладает высокой стойкостью к коррозии, особенно в сравнении с оцинкованной сталью в агрессивных грунтах.
- Надежность изоляции. Сшитый полиэтилен обеспечивает высокие диэлектрические и температурные характеристики, устойчив к термическим перегрузкам.
- Удобство монтажа и оконцевания. Кабель не требует сложных систем подогрева муфт (в отличие от бумажно-масляных кабелей), монтаж производится с применением современных комплектных муфт.
- Ограниченная механическая прочность. Алюминиевая броня уступает по прочности стальной ленточной или проволочной броне. Кабель не рекомендуется применять на участках с высоким риском механических повреждений (раскопки, сдвиги грунта).
- Чувствительность к вибрациям и изгибам. Алюминиевые проволоки экрана более подвержены усталостному разрушению при циклических изгибах и вибрациях.
- Больший диаметр и вес по сравнению с медным аналогом при одинаковой проводимости. Для обеспечения той же пропускной способности, что и медный кабель, требуется большее сечение алюминиевой жилы, однако для фиксированного сечения 50 мм² алюминиевый вариант легче.
- Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля.
- Монтаж при температуре ниже -15°C требует предварительного прогрева кабеля в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- При прокладке в траншеях необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой.
- Соединение и ответвление выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. Муфты обеспечивают электрический контакт, восстанавливают изоляцию и экранирующий слой.
- Заземление является критически важным. Алюминиевый экран (броня) с обоих концов кабеля, а также на всех муфтах должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности и обеспечения нормального режима работы экрана как элемента, выравнивающего электрическое поле. Обычно применяют медные гибкие связи для соединения экрана с контуром заземления.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвАПу 50 мм² производится на различные номинальные напряжения. Наиболее распространенным является класс напряжения 6, 10 и 20 кВ. Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 (для кабелей с пластмассовой изоляцией) и техническими условиями производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное сечение жилы | 50 мм² |
| Количество жил | 1 (одножильное исполнение является стандартным для данного типа кабелей) |
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Материал экрана/брони | Алюминиевые проволоки |
| Материал наружной оболочки | Полиэтилен |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,641 Ом/км (для класса 2) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | ~200-220 А (зависит от условий прокладки, температуры грунта и др.) |
| Стойкость к переменному напряжению (испытательное, 50 Гц, 5 мин.) | 15 кВ (для кабеля 6/10 кВ) |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвАПу 50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель АПвАПу не предназначен для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, а также в условиях, где возможны растягивающие усилия. Для агрессивных сред и при наличии риска значительных механических нагрузок следует рассматривать кабели со стальной броней (например, АПвБбШп).
Преимущества и недостатки кабеля АПвАПу 50 мм²
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/брони | Ключевые отличия и область применения |
|---|---|---|
| АПвАПу 50 мм² | Алюминий / Алюминий | Оптимален по цене для сетей 6-35 кВ без высоких механических нагрузок. Хорошая коррозионная стойкость. |
| ПвАПу 50 мм² | Медь / Алюминий | Более высокая проводимость и стойкость к окислению жилы, меньший нагрев. Применяется при повышенных требованиях к токовой нагрузке. Значительно дороже. |
| АПвБбШп 50 мм² | Алюминий / Сталь | Стальная броня (Бб) обеспечивает максимальную защиту от механических повреждений и растяжения. Полиэтиленовый шланг (Шп) поверх брони. Для прокладки в земле с высокими рисками. |
| ААБл 50 мм² | Алюминий / Сталь | Кабель с бумажно-масляной изоляцией, свинцовой оболочкой и стальной броней. Устаревшая технология, тяжелее, требует сложного монтажа и соблюдения уклонов. Дешевле СПЭ-кабеля, но эксплуатация дороже. |
Монтаж, соединение и заземление
При монтаже кабеля АПвАПу 50 мм² необходимо соблюдать следующие основные правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвАПу принципиально отличается от АПвБбШп?
Основное отличие – в материале и конструкции брони. У АПвАПу броня из алюминиевых проволок (АП), у АПвБбШп – две стальные оцинкованные ленты (Бб). Стальная броня прочнее и защищает от серьезных механических повреждений и растягивающих усилий, но более подвержена коррозии в агрессивных грунтах. Алюминиевая броня легче и коррозионно-стойка, но механически слабее.
Можно ли прокладывать кабель АПвАПу 50 мм² в земле (траншее)?
Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в земле. Однако необходимо обеспечить отсутствие в трассе участков с высокой активностью блуждающих токов, риска раскопок тяжелой техникой или значительных смещений грунта. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой сверху кирпичом или плитами.
Какой допустимый длительный ток для этого кабеля?
Для кабеля АПвАПу 50 мм² на напряжение 10 кВ допустимый длительный ток нагрузки составляет примерно 200-220 А при прокладке в земле (глубина 0,7-1 м, температура грунта +15°C) и около 230-250 А при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C). Точное значение зависит от конкретных условий прокладки (число кабелей в траншее, теплопроводность грунта) и должно определяться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ или данным производителя.
Почему кабель одножильный? Где применяются трехжильные аналоги?
Для напряжений выше 1 кВ и сечений от 50 мм² и выше чаще применяются одножильные кабели. Это связано с технологическими и эксплуатационными причинами: уменьшение веса и диаметра отдельного кабеля, удобство монтажа, лучший теплоотвод. Трехжильные кабели в изоляции из СПЭ (например, АПвВГ) на средние напряжения также существуют, но они имеют большую массу и жесткость, сложнее в монтаже муфт. Выбор зависит от проекта и традиций монтажа.
Как правильно выбрать концеую муфту для кабеля АПвАПу 50 мм²?
Муфта должна соответствовать номинальному напряжению кабеля (например, 10 кВ), типу изоляции (СПЭ), материалу и сечению жилы (алюминий, 50 мм²), а также типу экрана (алюминиевые проволоки). Существуют муфты проходные внутренней (КВИп) и наружной (КВНп) установки, а также концевые с различными типами заделок (под болт, шпильку). Выбор зависит от места установки (ячейка КРУ, опора) и требований к степени защиты.
Каков срок службы кабеля АПвАПу 50 мм²?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется режимом работы (наличием перегрузок, термических циклов), коррозионной стойкостью внешнего покрова и отсутствием внешних повреждений.