Кабель АПвЭаПг 35 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвЭаПг 35 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с алюминиевой оболочкой и дополнительной защитой в виде гофрированной стальной ленты. Данная марка кабеля предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях возможного затопления.
Расшифровка маркировки АПвЭаПг 35 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – оболочка поверх экрана из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Э – наличие экрана (медные проволоки или ленты поверх изолированных жил).
- а – алюминиевая герметичная оболочка.
- Пг – защитный покров в виде гофрированной стальной ленты (броня), наложенной поверх алюминиевой оболочки.
- 35 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта/воздуха, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения. Расчет ведется по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
- Распределительные сети 6-35 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) в городах и промышленных зонах.
- Промышленные предприятия: электроснабжение мощных электродвигателей, печей, технологических линий.
- Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен, порты.
- Сети электроснабжения с повышенными требованиями к надежности: из-за герметичной алюминиевой оболочки кабель не боится затопления и агрессивных грунтов.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Броня из гофрированной стали защищает от механических повреждений при раскопках. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой кирпичом или сигнальной лентой.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Алюминиевая оболочка обеспечивает стойкость к коррозии в условиях возможного конденсата.
- В сырых и затопляемых помещениях, шахтах.
- Абсолютная герметичность: Алюминиевая оболочка полностью исключает проникновение влаги и газов в изоляцию, что резко повышает долговечность и надежность.
- Высокая механическая прочность: Броня из гофрированной стали защищает от ударов, сдавливания, повреждений грызунами.
- Высокие электрические характеристики СПЭ-изоляции: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к термическим перегрузкам, высокая допустимая температура.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевая оболочка и ПВХ шланг устойчивы к химически агрессивным средам.
- Допустимость прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами.
- Относительно меньшая стоимость по сравнению с медными аналогами (АПвЭаПг).
- Большой вес и радиус изгиба: Усложняют транспортировку и монтаж, требуют применения специального оборудования.
- Сложность разделки и монтажа муфт: Требуется квалификация персонала для работы с алюминиевой оболочкой и экранами.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ или полиэтиленовой оболочке без брони (АПвЭВ, АПвЭП).
- Необходимость заземления обоих концов алюминиевой оболочки и экрана для безопасности и нормальной работы защит.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, предотвращающим прямое воздействие осадков и солнечных лучей.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов для предотвращения повреждения наружного покрова и брони. Не допускаются резкие изгибы.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с алюминиевой оболочкой и изоляцией из СПЭ. Обязательна герметизация мест ввода и вывода кабеля.
- Заземление: Алюминиевая оболочка и экран (в виде медных проволок/лент) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности персонала и правильного функционирования релейной защиты.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для СПЭ) или переменного тока в соответствии с нормами (ПТЭЭП, СО 153-34.20.507-2003).
- Снижения напряжения прикосновения на оболочке до безопасного уровня в аварийном режиме.
- Обеспечения пути для тока утечки и тока КЗ для корректного срабатывания устройств релейной защиты.
Конструкция кабеля АПвЭаПг 35 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 35 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) для кабелей на напряжение до 35 кВ включительно, что обеспечивает жесткость и удобство монтажа концевых муфт. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483. Алюминий обеспечивает меньший вес и стоимость по сравнению с медью при сохранении необходимой проводимости.
2. Изоляция
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания допускается кратковременный нагрев до +130°C и +250°C соответственно. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных полупроводящих или электроизоляционных лент. Она выравнивает электрическое поле и обеспечивает круглую форму сердечника.
4. Экран по жилам
Представляет собой медные проволоки или медные ленты, наложенные поверх поясной изоляции. Экран является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Его функции: замыкание электрического поля внутри кабеля, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в качестве проводника для тока утечки или тока короткого замыкания в системах защитного заземления.
5. Разделительный слой
Под алюминиевой оболочкой обычно находится разделительный слой (например, из ПЭТ-ленты или битумного состава), предотвращающий непосредственный контакт экрана с оболочкой и облегчающий разделку кабеля.
6. Алюминиевая оболочка (a)
Герметичная оболочка, выполненная методом прессования из алюминия. Она обеспечивает абсолютную защиту изоляции сердечника от проникновения влаги, газов и химически активных веществ. Также выполняет функцию дополнительного экрана и механической защиты. Алюминиевая оболочка является несущим элементом при прокладке на вертикальных участках.
7. Защитный покров (Пг)
Поверх алюминиевой оболочки накладывается броня в виде одной или двух гофрированных стальных оцинкованных лент (буква «г»). Гофрирование придает гибкость и позволяет сохранить герметичность алюминиевой оболочки при изгибах. Основная функция – защита от механических повреждений (напр., при раскопках грунта), от грызунов, а также от растягивающих усилий.
8. Наружный покров (в)
Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), нанесенный поверх брони. Защищает бронеленты от коррозии, снижает риск повреждения других кабелей при контакте, обеспечивает стойкость к агрессивным средам и облегчает протяжку кабеля.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвЭаПг 35 мм² (на примере 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10(12) кВ; 8,7/15(17,5) кВ; 12/20(24) кВ; 21/35(40,5) кВ |
| Количество и сечение жил | 1х35, 3х35, 4х35 (3+1) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 с) | +250 °C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15 °C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~150-160 А (для 3-жильного кабеля, прокладка в земле, +25°C грунта) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,868 Ом/км (для класса 1) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Зависит от U0/U: для 6/10 кВ – 22 кВ в течение 10 мин. |
Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели (3х35 мм², 8,7/15 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, приблизительно | 50-55 мм |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | 3500-4000 кг |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭаПг 35 мм² применяется для создания надежных силовых линий в сетях среднего напряжения. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) не является типичной для данной марки, так как броня и алюминиевая оболочка создают значительный вес. Для ВЛ применяются облегченные марки (например, АПвЭ).
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭаПг 35 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвЭаПг требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭаПг от АПвЭВнг?
Основное отличие – в конструкции защитных покровов. АПвЭаПг имеет герметичную алюминиевую оболочку и броню из гофрированной стали (Пг). АПвЭВнг имеет оболочку из ПВХ пониженной горючести (Внг) и, как правило, не имеет металлической герметичной оболочки и брони (хотя может быть с броней – АПвЭБбШв). АПвЭаПг существенно более защищен от влаги и механических повреждений, но тяжелее и дороже.
Можно ли проложить кабель АПвЭаПг 35 мм² в воде?
Да, можно. Герметичная алюминиевая оболочка полностью исключает проникновение воды в изоляцию. Однако необходимо обеспечить защиту наружного ПВХ шланга от длительного воздействия ультрафиолета (если прокладка открытая) и механических повреждений (например, от течения или анкеров судов). Для постоянной прокладки в воде существуют специализированные марки с усиленной броней (например, с плоской стальной проволокой).
Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель?
Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы и материалом изоляции. Для алюминиевой жилы сечением 35 мм² с изоляцией из СПЭ допустимая температура при КЗ +250°C. Расчетный ток КЗ (Iкз) для времени до 5 секунд можно оценить по формуле, учитывающей начальную температуру жилы (+90°C). Ориентировочно для 35 мм² допустимый ток КЗ составляет несколько килоампер (например, ~5-7 кА на 1 сек). Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проекта.
Нужно ли заземлять алюминиевую оболочку, и если да, то как?
Да, заземление алюминиевой оболочки и экрана обязательно с обоих концов линии. Это делается для:
Заземление осуществляется путем соединения оболочки и экрана с заземляющим контуром подстанции или специальными заземляющими проводниками через контактные лепестки муфт.
Что означает в маркировке «Пг» и чем это отличается от «БбШв»?
«Пг» – защитный покров в виде одной или двух гофрированных стальных оцинкованных лент. Он обеспечивает гибкость и защиту при сохранении герметичности подлежащей алюминиевой оболочки. «БбШв» – это броня из двух стальных оцинкованных плоских лент (Бб), поверх которых наложен защитный шланг из ПВХ (Шв). «Пг» чаще применяется поверх герметичных оболочек (алюминиевых или свинцовых), в то время как «БбШв» используется для защиты кабелей с пластмассовыми оболочками. Конструкция с гофрированной лентой («Пг») обычно более гибкая.
Каков срок службы кабеля АПвЭаПг 35 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами (ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004), составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, правильном монтаже, отсутствии перегрузок и повреждений. Герметичная алюминиевая оболочка является ключевым фактором долговечности, предотвращая старение изоляции из-за влаги.
Заключение
Кабель АПвЭаПг 35 мм² является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции силовых сетей среднего напряжения (6-35 кВ) в условиях, требующих повышенной механической защиты и абсолютной герметичности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевой влагозащитной оболочки и брони из гофрированной стали, обеспечивает длительную и безотказную работу в траншеях, кабельных сооружениях и даже в затопляемых areas. Выбор данной марки кабеля оправдан для ответственных объектов, где приоритетом является минимизация рисков аварий и простоев, несмотря на более высокую сложность монтажа и стоимость по сравнению с кабелями в полимерных оболочках без металлического герметизирующего слоя.