Кабель АПвЭаПг 95 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭаПг 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном из алюмополимерной ленты, броней из алюминиевых проволок и защитным покровом из полимерной композиции. Данный тип кабеля предназначен 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 воде, в условиях агрессивных сред и сейсмической активности.
Расшифровка маркировки АПвЭаПг
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – экран из алюмополимерной ленты поверх каждой жилы.
- а – броня из алюминиевых проволок (проволочная броня).
- Пг – защитный покров (наружная оболочка) из полимерной композиции, не поддерживающей горение.
- 95 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы (в зависимости от количества жил и требований стандарта), сечением 95 мм². Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483. Алюминий обеспечивает меньший вес и стоимость по сравнению с медью при сохранении необходимой токовой нагрузки.
- Экран по жиле (фазный экран): Полупроводящий слой на основе сшитого полиэтилена или экструдированный полупроводящий слой. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
- Экран изолированной жилы: Комбинированный, состоящий из медных проволок (дренажных проволок) и алюмополимерной ленты (АПЛ). Алюмополимерная лента (ламинированная лента из алюминиевой фольги и полимерной пленки) обеспечивает 100% продольную герметизацию жилы, защищая изоляцию от влаги и коррозионно-активных сред. Дренажные проволоки служат для заземления экрана и отвода токов утечки.
- Поясная изоляция: Обмотка из полупроводящих или крепированных лент поверх скрученных экранированных жил.
- Внутренняя оболочка (под броней): Из ПВХ пластиката или полиэтилена. Заполняет пространство между жилами, формирует круглую форму кабеля и служит подложкой под броню.
- Броня: Из алюминиевых проволок, наложенных поверх внутренней оболочки. Алюминиевая броня, в отличие от стальной оцинкованной, является немагнитной, что снижает потери в кабеле при переменном токе. Она также выполняет функцию дополнительного экрана и обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам, механическим повреждениям и вибрациям.
- Наружная оболочка: Из полимерной композиции (Пг). Обладает повышенной стойкостью к ультрафиолету, атмосферным осадкам, агрессивным средам (кислотам, щелочам, солям). Материал не поддерживает горение, что позволяет прокладывать кабель в коллекторах и туннелях.
- Прокладка в земле (траншейным способом): Основное применение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а герметичные экраны и оболочки – от грунтовых вод и блуждающих токов. Не требует дополнительных защитных труб или коробов при прокладке в неагрессивных и слабоагрессивных грунтах.
- Прокладка в воде: Полная герметичность конструкции позволяет использовать кабель для прокладки по дну водоемов, через реки, для питания гидротехнических сооружений.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В коллекторах, туннелях, эстакадах, по стенам зданий. Негорючая наружная оболочка (Пг) соответствует требованиям пожарной безопасности.
- Регионы с высокой сейсмической активностью: Гибкость и проволочная броня обеспечивают устойчивость к вибрациям и деформациям.
- Объекты с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости: Наличие двух экранов (по жиле и из алюмополимерной ленты) и алюминиевой брони эффективно снижает уровень внешних электромагнитных излучений.
- Промышленные предприятия с агрессивной средой: Химическая стойкость полимерной наружной оболочки позволяет прокладывать кабель в условиях воздействия паров кислот, щелочей, солей.
- АПвЭаПг vs АПвПу2г: Кабель АПвПу2г имеет броню из двух стальных оцинкованных лент. Ленточная броня хуже воспринимает растягивающие нагрузки, но лучше защищает от продавливания. Сталь магнитна, что может приводить к дополнительным потерям в цепи. Алюминиевая проволочная броня (АПвЭаПг) предпочтительнее при прокладке в воде, в сейсмоопасных зонах и при необходимости снижения потерь.
- АПвЭаПг vs АПвЭг: Кабель АПвЭг не имеет брони, только защитную оболочку. Применяется для прокладки в кабельных сооружениях, где исключено механическое повреждение. АПвЭаПг существенно более стоек к механическим воздействиям.
- АПвЭаПг vs АСБл: Кабель АСБл – бумажный, пропитанный вязким составом, со свинцовой оболочкой и стальной ленточной броней. Устаревшая технология. АПвЭаПг легче, имеет более высокие допустимые температуры, не требует сложных концевых муфт для герметизации и вертикальных трасс, не имеет риска стекания пропитки.
- АПвЭаПг vs МПвЭаПг: Аналогичный кабель, но с медными жилами (литера «М»). Медный кабель имеет более высокую токовую нагрузку (для того же сечения ~ на 30%) и меньшее удельное сопротивление, но значительно дороже и тяжелее. Выбор в пользу алюминия (АПвЭаПг) экономически оправдан в большинстве проектов распределительных сетей 6-35 кВ.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания барабанов. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Раскатка: Допускается раскатка с барабана волочением по грунту только при наличии специальных роликов и при условии сохранения целостности наружной оболочки. Предпочтительна раскатка с использованием кабельных укладчиков или лебедок с тормозным устройством барабана.
- Изгиб: Минимальный радиус изгиба – 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. При монтаже концевой муфты – не менее 10 диаметров по изолированной жиле.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне – подушка из мелкого грунта без камней или песчаная засыпка толщиной 100 мм. После укладки – защитный слой (кирпич, сигнальная лента) и обратная засыпка.
- Заземление: Броня из алюминиевых проволок и экраны (дренажные проволоки и АПЛ) должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важно обеспечить герметизацию места перехода от изоляции кабеля к изоляции муфты и качественный контакт экранов.
Конструкция кабеля АПвЭаПг 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает его долговечность и безопасность.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля АПвЭаПг 95 мм² регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами.
Таблица 1. Электрические параметры для кабеля на напряжение 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ, 8,7/15 (17,5) кВ и др. | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C | |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке | +130°C | |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | |
| Емкость жилы | ~0,3 мкФ/км | Примерное значение, зависит от конструкции | Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | Примерное значение |
Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля АПвЭаПг 95 мм² (одножильного) при прокладке в земле
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (при +90°C жилы) | Допустимый ток при коротком замыкании, кА |
|---|---|---|
| В земле (траншее), удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м | ~260-280 | ~8.5 (для 1 сек) |
| В воздухе, температура воздуха +25°C | ~240-260 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру воздуха/грунта, количество работающих кабелей в траншее, удельное сопротивление грунта).
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвЭаПг 95 мм² предназначен для создания надежных силовых линий в сетях среднего напряжения. Его ключевые преимущества – продольная герметизация и алюминиевая броня – определяют основные сферы использования:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации. АПвЭаПг имеет ряд аналогов с отличающимися характеристиками.
Монтаж и эксплуатация
При монтаже кабеля АПвЭаПг 95 мм² необходимо соблюдать требования ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭаПг от АПвПуг?
Основное отличие – в материале и типе брони. АПвЭаПг имеет броню из алюминиевых проволок (литера «а»), а АПвПуг – броню из стальных оцинкованных лент (литера «Пу»). Проволочная броня лучше работает на растяжение и является немагнитной, что снижает потери в кабеле. Ленточная броня обеспечивает более жесткую защиту от продавливания и режущих воздействий.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭаПг 95 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Наружная оболочка из полимерной композиции (Пг) обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при этом необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, ледовые) и обеспечивать соответствующий крепеж. Токовая нагрузка при прокладке в воздухе может отличаться от нагрузки при прокладке в земле (см. таблицу 2).
Требуется ли для прокладки кабеля АПвЭаПг в траншее защитная труба (ПНД, асбестоцементная)?
В общем случае – не требуется. Конструкция кабеля (броня, герметичные оболочки) предназначена для прямой прокладки в грунте. Использование труб может быть оправдано только в особых условиях: при очень высокой коррозионной активности грунта, риске частых раскопок на трассе, при пересечении с дорогами или другими коммуникациями. В большинстве случаев это приводит к неоправданному удорожанию проекта.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭаПг, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями среды, режимами нагрузки (наличием перегрузок) и качеством монтажа соединений.
Нужно ли заземлять алюминиевую броню, и если да, то как?
Да, броня подлежит обязательному заземлению с обеих сторон линии для обеспечения электробезопасности и возможности работы устройств защиты. Заземление осуществляется путем соединения бронированных проволок с земляным контуром через заземляющие зажимы в концевых и соединительных муфтах. Дренажные проволоки экрана также соединяются и заземляются.
Каков вес и наружный диаметр трехжильного кабеля АПвЭаПг 1х95/ 3х95 мм² на 10 кВ?
Примерные ориентировочные значения для трехжильного кабеля 3х95 мм² на 10 кВ: наружный диаметр – около 55-60 мм, вес – приблизительно 4500-5000 кг/км. Точные значения необходимо уточнять в каталогах конкретного производителя, так как они могут незначительно отличаться в зависимости от конструктивных особенностей (толщины оболочек, диаметра проволок брони).
Заключение
Кабель АПвЭаПг 95 мм² является современным, технологичным и надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения класса 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, продольной герметизации алюмополимерной лентой и механической защиты алюминиевой проволочной броней, делает его универсальным для применения в широком спектре условий: от прокладки в обычном грунте до сложных трасс по дну водоемов и в сейсмически активных зонах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии.