Кабель АПвЭаПг 3х150
Кабель АПвЭаПг 3х150: полное техническое описание и область применения
Кабель марки АПвЭаПг 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с алюминиевой оболочкой и наружным защитным покровом. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в электрических сетях с изолированной или заземленной нейтралью, где требуется механическая прочность и стойкость к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвЭаПг 3х150
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ для вулканизированного полиэтилена).
- Э – наличие экрана по изоляции жилы (в данном контексте – индивидуальный экран на каждой жиле).
- а – алюминиевая герметичная оболочка.
- Пг – защитный покров в виде двойной полимерной ленты (полимерно-гелевый) вместо традиционной брони. Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и механических повреждений.
- 3х150 – три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.
- В земле (траншеях): При наличии слабоагрессивных грунтов (pH 5.0-9.0), включая грунты с блуждающими токами. Не требует дополнительной защиты от коррозии. Обязательна песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Является предпочтительным способом из-за хорошей пожарной безопасности и отсутствия выделения галогенов при нагреве.
- На эстакадах и в галереях: Устойчив к атмосферным осадкам и УФ-излучению благодаря полимерному покрову.
- В помещениях и тоннелях: Может использоваться в пожароопасных зонах, так как не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения алюминиевой оболочки и изоляции.
- Тяжение: Производится с использованием чулок или захватов за оболочку. Максимально допустимое усилие (Fmax) рассчитывается по формуле: Fmax = k S n, где k – допустимое механическое напряжение (для алюминия ~50 Н/мм²), S – сечение жилы (150 мм²), n – количество жил. Рекомендуется использовать динамометр и ролики.
- Соединение и оконцевание: Требуют специальных навыков. Для соединения жил используются опрессовочные гильзы из алюминия или медно-алюминиевые. Алюминиевая оболочка должна быть заземлена с обеих сторон линии. Для ремонта оболочки применяют герметичные муфты. Оконцевание производится с помощью кабельных наконечников и термоусаживаемых или холодноусаживаемых концевых муфт, обеспечивающих плавный контроль электрического поля.
Конструкция кабеля АПвЭаПг 3х150
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет специфическую функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, круглой формы, секторной или сегментной для компактности. Сечение 150 мм² соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (многопроволочная). Класс гибкости – 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная для сечений свыше 70 мм²).
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) повышает термостойкость материала, позволяя кабелю работать при температуре жилы до +90°C в длительном режиме и выдерживать короткие замыкания (до +250°C). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,0-3,4 мм).
3. Экранирование жил
Каждая изолированная жила имеет индивидуальный экран в виде полупроводящего слоя (полупроводящая экранирующая лента или экструдированный полупроводящий слой) и медной или алюминиевой фольги, либо медной ленты в виде спирали. Этот экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
4. Поясная изоляция и заполнение
Экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негигроскопичными материалами (например, жгутами из полиэтиленовой пленки или резиновыми жгутами). Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или крепирующая лента.
5. Алюминиевая герметичная оболочка
Ключевой элемент конструкции – оболочка из алюминиевого сплава, накладываемая продольной сваркой в защитной атмосфере. Она выполняет несколько функций: механическая защита, барьер от влаги и газов (полная герметичность), нулевой провод в системах с заземленной оболочкой, дополнительный экран. Толщина оболочки стандартизирована (например, 1,4-1,6 мм для данного сечения).
6. Защитный покров Пг
Поверх алюминиевой оболочки для защиты от коррозии и механических повреждений накладывается защитный покров типа «Пг». Он состоит из: битумного состава (подложка), полимерной ленты (основная защита), второй полимерной ленты или гелеобразного влагоотталкивающего состава. Данная конструкция заменяет традиционные бронепокровы из стальных лент и является более легкой и гибкой.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для Uн=10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, кВ | 12 | Для Uн=10 кВ |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ | 25-30 | В течение 10 мин. |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ | 60 | В течение 10 мин. |
| Емкость, мкФ/км | ~0,3-0,35 | Приблизительное значение |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,11-0,13 | При расстоянии между жилами 20-25 мм |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320-350 | При прокладке в земле, +90°C жилы |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,206 | По ГОСТ 22483 |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +90°C (длительный нагрев жилы) |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха | до 98% при +35°C |
| Допустимые усилия при тяжении | Определяются сечением жил, не более 50-70 Н/мм² для алюминия |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭаПг 3х150 применяется для создания магистральных линий электропередачи, распределительных сетей в городах и промышленных зонах, питания крупных потребителей (трансформаторные подстанции, заводы, торговые центры). Благодаря алюминиевой оболочке и защитному покрову «Пг» он рекомендован для прокладки:
Важно: Прокладка по воздуху на тросах не является основным назначением из-за значительного веса и механических нагрузок на алюминиевую оболочку. Для этого существуют кабели с несущим тросом.
Сравнение с аналогами
Для выбора оптимального решения важно сравнить АПвЭаПг с другими типами кабелей на напряжение 10-35 кВ.
| Марка кабеля | Конструктивные отличия | Преимущества | Недостатки | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|
| АПвЭаПг | Алюминиевая оболочка, покров Пг | Полная герметичность, легкость, коррозионная стойкость, гибкость | Чувствительность к ударным нагрузкам по сравнению с броней | Траншеи, каналы, коллекторы с умеренными механическими рисками |
| АПвБШв | Броня из стальных лент, шланг ПВХ | Высокая механическая защита, стойкость к грызунам | Больший вес, риск коррозии брони, менее гибкий | Траншеи с высокими механическими нагрузками, пересечения дорог |
| АПвПг | Нет алюминиевой оболочки, только покров Пг поверх экрана | Меньший вес и стоимость | Меньшая герметичность и механическая прочность | Кабельные сооружения, где нет риска затопления |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня | Высокая электрическая прочность, долгая история применения | Ограничение по перепаду высот, старение изоляции, большой вес, экологические риски | Реконструкция старых сетей, специфические проекты |
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвЭаПг требует соблюдения специфических правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое преимущество алюминиевой оболочки перед свинцовой или стальной броней?
Алюминиевая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность сердечника от влаги и газов при меньшем весе по сравнению со свинцом. Она не подвержена электрохимической коррозии, в отличие от стальной брони, и одновременно выполняет функцию нулевого проводника и экрана. Покров «Пг» защищает сам алюминий от внешней химической агрессии.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвЭаПг 3х150 в воде?
Нет, прямое погружение в воду не рекомендуется. Хотя алюминиевая оболочка и полимерный покров обеспечивают высокую герметичность, длительное воздействие воды под давлением, особенно с механическими нагрузками (течения, лед), может привести к повреждению. Для прокладок в воде существуют специальные кабели с усиленной броней.
3. Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?
Точное значение зависит от условий прокладки: удельного теплового сопротивления грунта, глубины заложения, температуры земли и количества работающих рядом кабелей. При стандартных условиях (глубина 0.7 м, температура земли +15°C, удельное сопротивление грунта 1.0 К*м/Вт, расстояние между кабелями 250 мм) допустимый длительный ток составляет примерно 320-340 А. Для точного расчета необходимо использовать методику, изложенную в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
4. Требуется ли дополнительная защита от грызунов при прокладке в траншее?
Полимерный покров «Пг» и алюминиевая оболочка обладают определенной стойкостью к грызунам. Однако в местах, где наблюдается повышенная активность грызунов (особенно крупных, таких как слепыши), рекомендуется дополнительная защита: укладка в трубы (ПНД, асбестоцементные), кирпичный лоток или использование кабеля с броней из стальных лент (АПвБШв).
5. Как правильно заземлять алюминиевую оболочку?
Алюминиевая оболочка должна быть заземлена на обоих концах линии и на всех соединительных муфтах. Это делается для обеспечения безопасности (снятие потенциала) и для протекания токов утечки или токов короткого замыкания. Заземление выполняется медным проводником сечением не менее 16-25 мм², который присоединяется к оболочке через специальный заземляющий зажим или бандаж с обеспечением надежного электрического контакта и антикоррозионной защиты.
6. В чем разница между «Пг» и «Шв» в конце маркировки?
«Пг» – защитный покров из полимерных лент и гелеобразного состава. Он легкий, гибкий, обеспечивает хорошую защиту от коррозии и механических царапин. «Шв» – шланг защитный из ПВХ, накладываемый поверх брони. Он тяжелее, менее гибкий, но обеспечивает более жесткую механическую защиту и стандартную стойкость к агрессивным средам. Выбор зависит от условий прокладки.
Заключение
Кабель АПвЭаПг 3х150 является современным, технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, герметичной алюминиевой оболочки и легкого полимерного защитного покрова, обеспечивает высокую надежность, долгий срок службы и удобство монтажа. Правильный выбор, проектирование и монтаж данного кабеля с учетом всех технических требований и условий окружающей среды являются залогом безаварийной работы энергетического объекта на протяжении десятилетий.