Кабель АПвБП 400 мм
Кабель АПвБП 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБП 400 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из стальных оцинкованных проволок и с наружным защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 400 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах, что определяет высокую токовую нагрузку и применение в магистральных сетях.
Расшифровка маркировки АПвБП
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- П – материал наружного покрова: полиэтиленовый шланг.
- 400 – номинальное сечение основной жилы, мм².
- Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля. Для бронированных кабелей с проволочной броней радиус изгиба обычно составляет 15 диаметров.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Стойкость к агрессивным средам: Полиэтиленовый шланг обеспечивает стойкость к влаге, плесени, большинству кислот, щелочей и солей.
- Допустимое растягивающее усилие: Определяется прочностью брони. Для проволочной брони усилие рассчитывается исходя из допустимого напряжения на стальные проволоки.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП).
- Питание крупных промышленных предприятий: Заводы, фабрики, горнодобывающие комплексы.
- Установки с высокой вероятностью механических повреждений: Территории, где возможны земляные работы, падение тяжелых предметов, активность грызунов.
- Взрывоопасные зоны: При соответствующих условиях применения и согласовании.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Благодаря броне и нераспространению горения (при наличии исполнения «нг»), кабель допускается к групповой прокладке.
- На эстакадах и в галереях: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к УФ-излучению.
- Внутри помещений: По стенам, конструкциям, в производственных цехах.
- Раскатка: Осуществляется с помощью лебедок или роликов. Необходимо строго контролировать, чтобы радиус изгиба не был меньше допустимого (15D).
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт – соединительных и концевых. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает:
- Разделку кабеля (послойное снятие оболочки, брони, экранов, изоляции).
- Подготовку и соединение жил (с помощью обжимных гильз, сварки или пайки).
- Восстановление изоляции, экранов и брони с помощью компонентов муфты.
- Для концевых муфт – установку изоляторов и подключение к шинам распределительного устройства.
- Заземление: Броня и экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для безопасности персонала и нормальной работы защит.
Конструкция кабеля АПвБП 400 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 400 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть однопроволочной (одножильной) или многопроволочной. Для напряжения 35 кВ часто применяется экранированная жила с полупроводящим экраном.
2. Фазная изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки, что придает ему повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 сек) кабель выдерживает температуру до +250°C.
3. Экран по изоляции
Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего слоя (полупроводящая лента или экструдированный слой). Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на поверхности изоляции.
4. Поясная изоляция и заполнитель
Скрученные изолированные жилы (в трехжильном кабеле) обматываются полупроводящими или изоляционными лентами. Свободное пространство между жилами заполняется эластичным наполнителем (например, жгутами из полиэтиленовой пленки) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Общий экран (для кабелей на 6 кВ и выше)
Поверх скрученных жил накладывается экран из электропроводящего материала – медной или алюминиевой фольги в комбинации с лентами, либо в виде оплетки из медных проволок. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех и является элементом, необходимым для протекания токов утечки и короткого замыкания.
6. Броня
Броня выполняется в виде повивов оцинкованных стальных проволок круглого сечения. Буква «Б» в маркировке указывает именно на этот тип брони. Назначение – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов), а также от грызунов.
7. Наружный покров
Поверх брони накладывается защитный шланг из полиэтилена (обозначение «П» в конце маркировки). Он предохраняет броню от коррозии и агрессивного воздействия внешней среды (почвы, химикатов).
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 20/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность не более 5 сек |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~520-580 А | Зависит от условий прокладки (группа, температура грунта) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.077 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и климатические параметры
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБП 400 мм² применяется в сетях среднего напряжения, где требуются высокая пропускная способность, надежность и защита от механических воздействий.
Способы прокладки:
Важно: Прокладка по воздуху на опорах (воздушные линии) не является стандартным применением для АПвБП. Для ВЛ применяются специальные марки, например, СИП или кабели с несущим тросом.
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между АПвБП и другими марками определяется технико-экономическим расчетом.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвБП 400 мм² | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвБШв | Броня из стальных оцинкованных лент (Б), защитный шланг в виде поливинилхлоридного (ПВХ) шланга (Шв). Более гибкий, лучше защищен от коррозии, но менее стойкий к растяжению. | Прокладка в земле, в кабельных сооружениях, где нет значительных растягивающих нагрузок. |
| АПвПу или АПвП | Отсутствие брони (индекс «Пу» — усиленная защита оболочкой). Легче и дешевле, но нет защиты от механических повреждений. | Прокладка в кабельных каналах, туннелях, помещениях, где механические воздействия исключены. |
| АВБбШв | Изоляция из пропитанной бумаги (не указана в маркировке, но подразумевается), броня из лент, ПВХ шланг. Имеет ограничения по перепаду высот, требует более сложного монтажа концевых муфт. | Традиционное решение, где уже эксплуатируется бумажная изоляция. Постепенно вытесняется кабелями с СПЭ. |
| ПвБП (медный аналог) | Медная токопроводящая жила. Выше проводимость, меньше сечение при той же токовой нагрузке, выше стойкость к окислению, но значительно выше стоимость. | Критически важные объекты, объекты с ограничением по габаритам кабельных трасс, при высоких требованиях к токовой нагрузке. |
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвБП 400 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвБП от АПвБбШв?
Основное отличие – в конструкции брони и наружного покрова. АПвБП имеет броню из проволок (П) и наружный полиэтиленовый (П) шланг. АПвБбШв имеет броню из двух стальных лент (Бб) и наружный покров в виде ПВХ шланга (Шв). Кабель с проволочной броней более стоек к растягивающим нагрузкам, а с полиэтиленовой оболочкой – к агрессивным химическим средам.
Какой допустимый длительный ток для АПвБП 400 мм² при прокладке в земле?
Допустимый длительный ток (Iдоп) зависит от многих факторов: номинального напряжения, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее, удельного теплового сопротивления грунта. Для ориентировки: при прокладке одного кабеля в траншее, температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, Iдоп для кабеля 10 кВ АПвБП 400 мм² составляет примерно 520-540 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл. 1.3 или по данным конкретного производителя.
Можно ли использовать АПвБП для прокладки в воде?
Нет, стандартная конструкция кабеля АПвБП не предназначена для постоянной прокладки под водой. Хотя полиэтиленовая оболочка обладает высокой влагостойкостью, длительное воздействие давления воды и возможные механические воздействия (якоря, течение) требуют применения специальных кабелей с усиленной гидрозащитой (например, с алюминиевой герметичной оболочкой).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да. При прокладке в траншее обязательно устройство песчаной подушки толщиной не менее 100 мм, а после укладки кабеля – засыпка слоем мягкого грунта или песка без камней и последующая укладка сигнальной ленты или защитных плит (кирпича). Это защитит кабель от повреждений острыми предметами при последующих раскопках.
Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущества перед бумажной изоляцией?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого «сшиты» в трехмерную сетку. Это повышает его термостойкость: максимальная рабочая температура жилы +90°C против +70°C для бумажно-масляной изоляции. Кабели с СПЭ не имеют ограничений по перепаду высот, менее чувствительны к увлажнению, проще в монтаже (не требуют сложных концевых муфт с фарфоровыми изоляторами для слива масла), имеют меньший вес и диаметр.
Как маркируются жилы кабеля АПвБП?
Жилы трехжильного кабеля маркируются цифрами 1, 2, 3 или цветными полосами на изоляции. Чаще встречается цифровая маркировка. Нулевая жила (если присутствует в 4-жильном кабеле на 1 кВ, но для АПвБП это нехарактерно) обозначается цифрой 0. Экран и броня не маркируются.
Заключение
Кабель АПвБП 400 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обеспечиваемая большим сечением и изоляцией из сшитого полиэтилена, а также механическая прочность, обусловленная проволочной броней. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, техническими условиями производителя и проектной документацией гарантируют долгий срок службы и стабильность энергоснабжения ответственных объектов.