Кабель АПвБПг 10 кВ 95 мм
Кабель АПвБПг 10 кВ 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБПг 10 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Б – броня из стальных лент; Пг – защитная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести (герметизированная); 10 кВ – номинальное напряжение; 95 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля АПвБПг 10 кВ 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная), класс 1 по ГОСТ 22483. Алюминий обеспечивает легкость и экономичность кабеля по сравнению с медными аналогами.
- Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
- Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для напряжения 10 кВ номинальная толщина изоляции стандартизирована. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C. Изоляция обладает высокой стойкостью к термоокислительному старению и трекингу.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий, в виде экструдированной ленты или слоя. Внешний – медные проволоки, наложенные продольно или в виде оплетки. Этот экран выполняет роль нулевого потенциала, обеспечивает симметрию электрического поля, защищает от внешних электромагнитных помех и является элементом системы защиты (путь для тока короткого замыкания).
- Поясная изоляция. Поверх экрана накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или специальных лавсановых лент, которая предохраняет экран от коррозии и механических повреждений при наложении брони.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.
- Защитный шланг (оболочка). Наружный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Пг). Обозначение «г» указывает на герметизацию (заполнение) межвидовых пространств под оболочкой для предотвращения продольного распространения влаги. Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды.
- Прокладка в земле (траншеях). Является основным способом. Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Обязательна прокладка на песчаную подушку и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительных мер.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах. Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений. Оболочка «Пг» соответствует требованиям по пожарной безопасности при групповой прокладке.
- Прокладка в помещениях, на эстакадах, по стенам зданий. Кабель устойчив к воздействию солнечного излучения (УФ-излучения) и атмосферных осадков.
- Не рекомендуется для прокладки в блоках, где возможен длительный контакт с водой, а также для вертикальных трасс с большим перепадом высот без специальных креплений, так как конструкция не является нестекающей.
- АПвБПг vs АПвПг: Кабель АПвПг не имеет брони из стальных лент («Б»). Он дешевле и легче, но применяется только там, где полностью отсутствуют механические воздействия (растяжение, сдавливание, риск повреждения грызунами). АПвБПг – более надежный и универсальный вариант для большинства промышленных и сетевых объектов.
- АПвБПг vs ААБл, ААШв: Классические кабели с бумажно-масляной изоляцией (ААБл, ААШв) имеют ограничение по перепаду высот (из-за стекания пропиточного состава), более низкую допустимую температуру жилы (+70°C), требуют сложных концевых муфт. Кабель АПвБПг со сшитым полиэтиленом лишен этих недостатков, проще в монтаже и эксплуатации.
- АПвБПг vs ПвБПг: Аналог с медной жилой (ПвБПг) имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (на 20-30% при том же сечении) и лучшую коррозионную стойкость жилы. Однако он значительно дороже и тяжелее. Выбор в пользу меди оправдан при жестких ограничениях по сечению или в условиях агрессивной среды к алюминию.
- Точные значения определяются по ПУЭ 7-е изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей, удельное сопротивление грунта и т.д.). Приведены ориентировочные цифры для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Раскатка. Запрещена раскатка волочением по земле. Необходимо использовать кабельные ролики, лебедки или транспортные устройства. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Заделка концов. Для предотвращения попадания влаги в торцы кабеля во время хранения и монтажа необходимо устанавливать герметичные концевые заглушки.
- Монтаж муфт. Для соединения и ответвления применяются специальные соединительные и ответвительные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Для оконцевания – концевые муфты (наружной или внутренней установки) или кабельные вводы в электрооборудование. Критически важно соблюдать чистоту, технологию разделки и использовать оригинальный комплект материалов от производителя муфт.
- Заземление. Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ.
- Испытательное напряжение: 60 кВ (6 U0) для кабелей 6/10 кВ.
- Продолжительность: 10 минут.
- Цель: Выявление грубых дефектов изоляции, повреждений, допущенных при монтаже.
- Дополнительно: Проверяется целостность и правильность чередования фаз, сопротивление изоляции (мегаомметром на 2.5 кВ), сопротивление заземления брони и экранов.
- Максимальный ток, который кабель может передавать без перегрева изоляции сверх +90°C.
- Активное сопротивление линии, влияющее на потери электроэнергии и уровень напряжения у потребителя.
- Ток короткого замыкания, который кабель должен выдержать термически.
Основные технические и электрические параметры
Параметры кабеля АПвБПг 10 кВ 95 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими нормативными документами.
Таблица 1. Электрические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимальное рабочее напряжение, Umax, кВ | 12 | |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, 5 мин., кВ | 25 | Для новых кабелей после изготовления |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ | 60 | При приемо-сдаточных испытаниях после монтажа |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +90 | |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки, °C | +130 | Продолжительность не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании, °C | +250 | Длительность КЗ не более 4 с |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.320 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Емкостной ток, А/км | ~1.2 | Приблизительное значение |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды при прокладке | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | Допускается при температуре не ниже -15°C |
| Строительная длина | Не менее 250 м (оговаривается с заводом-изготовителем) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Группа горючести оболочки | О2 (пониженная горючесть, не распространяющая горение при одиночной прокладке) |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБПг 10 кВ 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря броне и оболочке из ПВХ пониженной горючести, он обладает универсальностью в применении.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабеля на напряжение 10 кВ важно учитывать его конструктивные особенности.
Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки (сокращенно)
| Способ прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель в одной траншее, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее), глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт | ~260 | ~215 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении), температура воздуха +25°C | ~275 | ~230 |
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвБПг 10 кВ требует соблюдения правил ПУЭ и инструкций по монтажу кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Контроль и испытания
После монтажа и перед вводом в эксплуатацию кабельная линия 10 кВ подлежит обязательным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвБПг от АПвПу2г?
Кабель АПвПу2г имеет усиленную броню из стальных оцинкованных проволок («у»), а не из лент. Он предназначен для прокладки в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия (например, на крутых склонах, в болотистой местности с подвижками грунта). Кабель АПвБПг с ленточной броней рассчитан в основном на защиту от сдавливания.
Можно ли прокладывать кабель АПвБПг 10 кВ в воде?
Нет, напрямую в воде прокладывать его нельзя. Конструкция с броней из стальных лент и ПВХ оболочкой не является герметизированной для работы под постоянным гидростатическим давлением. Для прокладки в воде существуют специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвПг).
Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствии внешних повреждений.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель использование специального оборудования?
Да, для качественного монтажа современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт требуется профессиональный инструмент: резаки для кабеля, стрипперы для послойной разделки изоляции и экранов, турбогорелки для термоусадки, вакуумное оборудование для заполнения муфт с изоляционной массой (если это предусмотрено конструкцией). Обязательно требуется высокий квалификационный уровень персонала.
Почему при испытаниях после монтажа используется постоянное, а не переменное напряжение?
Испытание постоянным напряжением позволяет выявить основные дефекты изоляции, при этом установка для испытаний имеет гораздо меньшие габариты и массу по сравнению с установкой переменного напряжения на 25 кВ. Кроме того, постоянное напряжение не вызывает опасных токов через емкость кабеля и не приводит к пробою из-за частичных разрядов в газовых включениях, которые могли бы «залечиться» в процессе эксплуатации.
Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На что оно влияет?
Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по ПУЭ) и проверке по потере напряжения. Оно определяет:
Сечение 95 мм² является распространенным для фидеров распределительных сетей 10 кВ, питающих трансформаторные подстанции и крупных промышленных потребителей.