Кабель АПвАШв 50 мм
Кабель АПвАШв 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвАШв 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из алюминия, поверх которой наложен шланг из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка является одной из ключевых в сегменте кабельной продукции среднего напряжения (от 6 кВ и выше) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция сочетает в себе преимущества современных полимерных изоляционных материалов и надежной металлической защиты, что обеспечивает долгий срок службы и высокую устойчивость к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвАШв 50 мм²
Маркировка кабеля построена по стандартной для российской кабельной продукции системе и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый). Таким образом, «Пв» означает изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE).
- А – материал герметизирующей оболочки: алюминий.
- Шв – тип защитного шланга: шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Выполняет функцию экрана для замыкания электрического поля внутри кабеля.
- Служит нулевой (заземляющей) жилой для протекания токов короткого замыкания.
- Обеспечивает абсолютную продольную герметизацию кабеля от проникновения влаги и других агрессивных сред.
- Повышает механическую прочность на разрыв и защиту от грызунов.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание районных и городских подстанций, ответвления от магистральных линий.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, главных распределительных щитов (ГРЩ), цеховых трансформаторов.
- Объекты инфраструктуры: Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Неблагоприятные условия: Благодаря алюминиевой герметизирующей оболочке кабель может прокладываться в грунтах с повышенной коррозионной активностью (кроме блуждающих токов), в местах с повышенной влажностью, в том числе в частично затопляемых коллекторах.
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки не менее 0.7 м.
- В воздухе: По стенам зданий, конструкциям, эстакадам. Необходима защита от прямых солнечных лучей (если оболочка не светостабилизирована) и механических повреждений.
- В кабельных сооружениях: Туннели, галереи, этажи. Допускается прокладка пучками с учетом снижающих коэффициентов.
- Абсолютная влагонепроницаемость: Алюминиевая оболочка полностью исключает продольное распространение влаги внутри кабеля, что резко повышает надежность.
- Высокая стойкость к внешним воздействиям: Защита от механических повреждений, грызунов, агрессивных сред (при сохранности внешней ПВХ оболочки).
- Высокие электрические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен имеет низкие диэлектрические потери, высокую стойкость к тепловому старению и частичным разрядам.
- Большая допустимая токовая нагрузка и стойкость к КЗ: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и аналогичным сечением.
- Относительно небольшой радиус изгиба: Для кабелей с гофрированной алюминиевой оболочкой минимальный радиус изгиба составляет примерно 15-20 наружных диаметров.
- Экономичность: Использование алюминия для жилы и оболочки делает кабель более дешевым по сравнению с медными аналогами (АПвПу, АПвПуг) или кабелями со свинцовой оболочкой.
- Большой вес и жесткость: Особенно для кабелей большого сечения и на высокое напряжение, что усложняет монтаж.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима тщательная герметизация торца алюминиевой оболочки для сохранения барьерных свойств.
- Чувствительность к вибрациям: Алюминиевая оболочка может подвергаться усталостным явлениям в точках крепления при сильной вибрации.
- Ограниченная гибкость: По сравнению с кабелями без металлической оболочки, что требует аккуратности при раскатке и укладке.
- АПвП 50 мм²: Кабель с изоляцией из СПЭ и полиэтиленовой оболочкой поверх экрана. Более легкий и гибкий, но не имеет абсолютной продольной герметизации. Применяется в сухих кабельных сооружениях, где нет риска затопления.
- АПвПу 50 мм²: Кабель с изоляцией из СПЭ, медным экраном и усиленной полиэтиленовой оболочкой. Медный экран имеет большее сечение, лучше проводит токи КЗ. Применяется при повышенных требованиях к стойкости при КЗ, но также не герметичен.
- АСБл 50 мм²: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Тяжелее, имеет меньшую допустимую температуру (+80°C), требует специальной концевой разделки для стекания пропитки. Классическое, проверенное решение, но морально устаревающее.
- ПвП 50 мм²: Кабель с медной жилой, изоляцией из СПЭ и полиэтиленовой оболочкой. Медный аналог АПвП. Дороже, но имеет меньший диаметр жилы при том же сечении и более высокую проводимость.
Дополнительно в маркировке могут присутствовать индексы, указывающие на количество жил (например, 1х50, 3х50), номинальное напряжение (например, 10 кВ) и климатическое исполнение.
Конструкция кабеля АПвАШв 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2. Жила имеет круглую форму. В трехжильных кабелях жилы секторной или сегментной формы могут применяться для компактности, но в сечении 50 мм² чаще используется круглая форма.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения кабеля. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в аварийном режиме может достигать +130°C без необратимых деформаций.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже с внешней стороны изоляции.
5. Поясная изоляция
В многожильных кабелях поверх экранированных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей ленты или крепированной бумаги для придания общей круглой формы.
6. Металлический экран (герметизирующая оболочка)
Выполнен в виде продольно- или гофрированно-наложенной алюминиевой ленты (толщиной обычно не менее 0,15-0,2 мм). Этот слой является принципиально важным:
7. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Поверх алюминиевого экрана экструдируется оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она защищает металл от коррозии и механических повреждений, а также выполняет противопожарную функцию (не распространяет горение при одиночной прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики регламентируются стандартами ГОСТ 18410-73 (общие требования) и ТУ 16.К71-335-2004 (или более новыми). Приведем ключевые параметры для кабеля АПвАШв на напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры
| Параметр | Значение для кабеля 10 кВ | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы | 50 мм² | Фактическое сечение соответствует ГОСТ. |
| Количество и форма жил | 1, 3 | Наиболее распространен трехжильный. |
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами. |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительно допустимая. |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек. |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.641 Ом/км | Для многопроволочной жилы. |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ | Продолжительность 10 мин. после прокладки. |
| Емкость на 1 км длины | ~0.3-0.4 мкФ/км | Зависит от конкретной конструкции. |
Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп)
Токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для трехжильного кабеля АПвАШв 3х50 мм² на напряжение 10 кВ.
| Способ прокладки | Iдоп при +90°C на жиле, А | Условия |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 175 — 190 | Глубина 0.7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | 165 — 180 | Температура воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации. |
Важно: Точные значения Iдоп должны определяться расчетом для конкретных условий проекта с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную, наличие тепловой изоляции и т.д.).
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвАШв 50 мм² предназначен для работы в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 и в некоторых исполнениях до 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Запрещена прокладка по дну водоемов и в условиях сильных вибраций без дополнительных мер.
Преимущества и недостатки кабеля АПвАШв 50 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
Выбор марки кабеля зависит от условий проекта. Рассмотрим основные аналоги АПвАШв 50 мм².
Ключевое преимущество АПвАШв перед перечисленными аналогами (кроме АСБл) – наличие герметичной металлической оболочки, что критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между АПвАШв и АПвП?
Принципиальное отличие – наличие у АПвАШв герметизирующей алюминиевой оболочки под ПВХ шлангом. У АПвП вместо этого есть только экран (из медных проволок или лент) и внешняя полиэтиленовая оболочка. АПвАШв абсолютно влагонепроницаем по длине, АПвП – нет. Поэтому АПвАШв применяется в условиях риска длительного воздействия влаги, а АПвП – в сухих кабельных сооружениях или с использованием дополнительных мер защиты (например, в трубах).
2. Можно ли прокладывать кабель АПвАШв 50 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, кабель предназначен для прямой прокладки в земле (траншее). Однако для защиты от механических повреждений при раскопках рекомендуется на расстоянии 0.2-0.3 м над кабелем уложить сигнальную пластиковую ленту или защитить его плитами/кирпичом. В каменистых грунтах или при риске повреждения грызунами рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах на участках повышенного риска.
3. Как правильно выбрать сечение 50 мм²? Достаточно ли его для мощности 2500 кВА?
Выбор сечения – это расчетная задача, учитывающая не только мощность, но и напряжение, длину линии, способ прокладки, режим работы, допустимые потери напряжения. Для ориентировки: трехжильный кабель АПвАШв 10 кВ 3х50 мм² при прокладке в земле имеет Iдоп около 180 А. Полная мощность при 10 кВ: S = √3 U I = 1.73 10000 180 ≈ 3114 кВА. Таким образом, для нагрузки 2500 кВА при стандартных условиях сечения 50 мм² может быть достаточно, но обязателен проверочный расчет на потерю напряжения и ток короткого замыкания. Для более высоких мощностей или неблагоприятных условий может потребоваться сечение 70 мм² или более.
4. Нужно ли заземлять алюминиевую оболочку кабеля АПвАШв?
Да, обязательно. Алюминиевая оболочка выполняет функцию заземляющего (нулевого) проводника для токов короткого замыкания. На обоих концах кабеля, а также на соединительных муфтах оболочка должна быть надежно заземлена на контур заземления электроустановки. Это требование электробезопасности и корректной работы релейной защиты.
5. Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвАШв?
Для монтажа применяются специальные концевые (КНС) и соединительные (СС) муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой. Популярные серии: муфты стопорные типа МСТ, соединительные муфты 3СТ, концевые муфты наружной установки типа КНТп/КНТпт. Ключевой этап монтажа – герметизация места перехода от алюминиевой оболочки кабеля к корпусу муфты с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, обеспечивающих влагонепроницаемость.
6. Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвАШв, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (непревышение токовых нагрузок и температуры), качества монтажа муфт и отсутствия внешних механических повреждений.
7. В чем разница между АПвАШв и АПвАБл?
АПвАБл – это кабель с алюминиевой оболочкой, поверх которой наложена броня из двух стальных лент (индекс «Бл») и внешний покров. Броня обеспечивает повышенную защиту от механических повреждений (растяжения, удары, защита от грызунов). АПвАШв имеет только ПВХ шланг, его механическая защита ниже. АПвАБл применяется при повышенных рисках механических воздействий, в том числе при прокладке в зонах сдвига грунтов.
Заключение
Кабель АПвАШв 50 мм² является современным, надежным и технически обоснованным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-10 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена и герметичной алюминиевой оболочки, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и возможность применения в сложных условиях, включая прокладку в грунтах с высокой влажностью. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований (ПУЭ, СНиП, инструкций по монтажу муфт) являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.