Кабель АПвБП 70 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБП 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок и наружным защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 70 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Кабель относится к классу бронированных кабелей для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций, что определяет его ключевую роль в строительстве магистральных и распределительных сетей.
Расшифровка маркировки АПвБП
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012 и других нормативных документов. Расшифровка аббревиатуры АПвБП 70 мм² следующая:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый). Обозначает, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE).
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- П – материал наружного покрова (защитной оболочки): полиэтилен (полиэтиленовый шланг).
- 70 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы, мм².
- Распределительные сети 6-35 кВ: Питание районных подстанций, трансформаторных пунктов в городах и сельской местности.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, главные питающие линии цехов.
- Инфраструктурные объекты: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных станций, портов.
- Кабельные линии в земле: Прокладка в траншеях без дополнительных кабельных конструкций (лотков, блоков) благодаря наличию брони. Допускается прокладка в коллекторах и туннелях.
- Участки с повышенными механическими рисками: Трассы, где возможно смещение грунта, вибрация, риск случайных повреждений.
- Влажные и коррозионно-активные грунты: Благодаря влагостойкой изоляции из СПЭ и полиэтиленовой оболочке.
- Экономичность: Алюминиевая жила дешевле медной, что существенно снижает стоимость километра трассы.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ позволяет работать при температуре жилы +90°C, что повышает допустимый ток по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
- Надежность и долговечность: Отсутствие миграции масла, стойкость к влаге, термостойкость. Срок службы – не менее 30 лет.
- Механическая прочность: Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от повреждений и позволяет прокладывать кабель в земле без труб.
- Простота монтажа и ремонта: Меньшая масса по сравнению с медными и маслонаполненными кабелями, возможность изготовления длинных строительных длин, что уменьшает количество муфт.
- Улучшенные пожарные характеристики: СПЭ не поддерживает горение, при горении выделяет меньше дыма и галогенов, чем ПВХ.
- Больший диаметр и масса по сравнению с медным кабелем того же сопротивления: Для обеспечения одинаковой проводимости сечение алюминиевой жилы должно быть примерно на 60% больше, чем у медной. Однако кабель АПвБП 70 мм² сопоставим по проводимости с медным сечением ~50 мм², оставаясь при этом легче и дешевле.
- Чувствительность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Требует высокой культуры монтажа и специального оборудования для зачистки экрана и изоляции.
- Ограниченная гибкость: Из-за брони из проволок и, как правило, однопроволочной жилы, кабель имеет большой минимальный радиус изгиба.
- Необходимость применения специальных инструментов: Для разделки и монтажа муфт.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ и 1.0 м для линий 35 кВ. На дне – подушка из просеянного грунта или песка толщиной 100-150 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем, затем укладывается сигнальная лента или кирпич. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм (для 10 кВ).
- Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля при прокладке. Контролируется во избежание повреждения изоляции и оболочек.
- Растягивающее усилие: Допустимое усилие при протяжке указывается производителем. Запрещается прикладывать усилие к броне или оболочке, для этого используют специальные захваты за жилы или проводят протяжку за броневые проволоки (если это разрешено конструкцией).
- Температурный режим: Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Монтаж муфт: Соединение и ответвление производятся с помощью специальных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательна герметизация мест соединения.
- Заземление: Броня и экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ.
Таким образом, полное название описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными проволоками, в полиэтиленовой оболочке.
Конструкция кабеля АПвБП 70 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 13843-78) или алюминия по ГОСТ 22483-2012. Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2 (жесткая или полужесткая). Алюминий обеспечивает меньшую стоимость и массу кабеля по сравнению с медным аналогом (ПвБП), что критически важно для протяженных магистральных линий.
2. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)
На изолированную жилу накладывается экструдированный или выполненный в виде ленты экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
3. Изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом радиационной или химической сшивки. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), стойкостью к влаге и агрессивным средам.
4. Поясная изоляция и экран
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде полупроводящих лент или экструдированного слоя. Поверх нее накладывается медный или алюминиевый экран в виде продольно наложенной ленты или медных проволок. Этот экран выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью и служит для защиты от внешних электромагнитных помех, а также является элементом системы безопасности, обеспечивая срабатывание защит при замыкании.
5. Броня
Броня кабеля АПвБП выполнена из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки (под брони). Подброневая подушка (слой битума, ПЭТ ленты, крепированной бумаги) защищает поясную изоляцию от механического повреждения проволоками брони. Броня из проволок (индекс «Б») обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам и механическим ударам, что позволяет прокладывать кабель в траншеях без дополнительных защитных труб. Оцинковка проволок предотвращает коррозию.
6. Наружная оболочка
Защитный шланг из полиэтилена (индекс «П») накладывается поверх брони. Он служит для защиты брони от коррозии (хотя проволоки оцинкованы) и агрессивных химических веществ, содержащихся в грунте. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, кислотам, щелочам и обладает хорошими механическими свойствами.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (на примере АПвБП 1 кВ и 10 кВ)
| Параметр | Значение для 1 кВ | Значение для 10 кВ | Примечания |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66/1 | 6/10 или 8.7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | +130 | +130 | Не более 8 ч в сутки |
| Температура при коротком замыкании, °C | +250 | +250 | Не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | -15 | Без предварительного подогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 10 | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Строительная длина, м | Не менее 250 | Не менее 250 | По согласованию может быть меньше |
Механические и геометрические параметры
| Параметр | Примерное значение для АПвБП 3х70 | Комментарий |
|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм | ~40-50 | Зависит от напряжения и производителя |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~3500-4500 | Зависит от конструкции |
| Минимальный радиус изгиба | 15-20 наружных диаметров | Для кабелей с броней из проволок |
| Допустимое растягивающее усилие | Высокое | Определяется прочностью стальных проволок брони |
Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)
Допустимые токовые нагрузки зависят от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее и т.д. Приведены ориентировочные значения для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
| Количество и сечение жил | Длительно допустимый ток, А (для 1 кВ) | Длительно допустимый ток, А (для 10 кВ) |
|---|---|---|
| АПвБП 1х70 | ~235 | ~245 |
| АПвБП 3х70 | ~200 | ~205 |
Важно: Для точного расчета токовой нагрузки в конкретных условиях необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и использовать специализированное программное обеспечение.
Область применения кабеля АПвБП 70 мм²
Кабель АПвБП 70 мм² применяется в следующих сферах:
Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (без специального исполнения), по воздуху на тросах (для этого существуют кабели с несущим тросом, например, АПвПу), а также для подвижного подключения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества АПвБП 70 мм²:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и прокладки
Прокладка кабеля АПвБП 70 мм² требует соблюдения норм ПУЭ, СНиП и инструкций производителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБП отличается от АВБбШв?
Это принципиально разные кабели. АВБбШв имеет изоляцию из ПВХ (винила), броню из стальных лент (индекс «Бб») и наружный шланг из ПВХ («Шв»). АПвБП имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что позволяет работать при более высоких температурах (+90°C против +70°C) и повышает пропускную способность. Броня из проволок (АПвБП) лучше защищает от растяжения, чем броня из лент (АВБбШв). Кабель АПвБП более современный и надежный, но и более дорогой.
Можно ли прокладывать АПвБП 70 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с учетом климатических условий и УФ-излучения. Полиэтиленовая оболочка подвержена разрушению под действием ультрафиолета. При открытой прокладке рекомендуется использование кабелей с защитой от солнечного излучения (обычно черный полиэтилен стабилизированный) или прокладка в лотках, коробах. Для воздушных линий на опорах существуют специальные марки с несущим тросом (например, АПвПу).
Какой срок службы у кабеля АПвБП 70 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и отсутствия внешних повреждений.
Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На что оно влияет?
Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Для сечения 70 мм² при напряжении 10 кВ допустимый ток в земле составляет около 205 А, что соответствует передаваемой мощности около 3.5 МВА (для трехфазной сети). Также сечение влияет на сопротивление линии: удельное сопротивление алюминиевой жилы 70 мм² составляет примерно 0.443 Ом/км при +20°C. Это важно для расчета потерь напряжения и токов короткого замыкания.
Нужно ли использовать муфты при переходе с АПвБП на кабель другой марки?
Да, обязательно. Переход между кабелями разных марок, типов изоляции или материалов жил должен осуществляться только через специальные переходные муфты, обеспечивающие электрическую и механическую надежность, а также герметичность соединения. Прямая скрутка или соединение в обычной муфте недопустимы.
Как маркируется кабель АПвБП?
На наружной оболочке через равные промежутки (обычно не более 1 метра) наносится несмываемая маркировка, содержащая: торговую марку производителя, марку кабеля (АПвБП), номинальное напряжение, количество и сечение жил (например, 3х70), год изготовления, длину в метрах. Маркировка может быть выполнена методом тиснения или печати.
Заключение
Кабель АПвБП 70 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена и брони из стальных проволок, обеспечивает высокую пропускную способность, механическую прочность и длительный срок службы в сложных условиях, включая прокладку в земле. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативными документами являются залогом надежной работы энергетической системы на протяжении десятилетий.