Кабель АПвЭПу 35 мм
Кабель АПвЭПу 35 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭПу 35 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный и имеющий усиленную наружную защитную оболочку из полиэтилена. Данный тип кабельной продукции предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля АПвЭПу оптимизирована для работы в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях повышенной влажности и наличия блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвЭПу 35 кв. мм
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Э – наличие экрана (в данном случае – из медных проволок и электропроводящей ленты).
- Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена (обозначение «у» указывает на усиление, что часто означает применение полиэтилена повышенной прочности, например, средне- или высокоплотного).
- 35 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
- Высокая стойкость к тепловому старению и растрескиванию.
- Отличные диэлектрические характеристики.
- Высокая стойкость к воздействию влаги и химических реагентов.
- Выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение безопасности при повреждении – замыкание на экран приводит к срабатываению релейной защиты.
- Полупроводящий слой (экран по изоляции): накладывается поверх изолированной жилы. Изготавливается из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Сглаживает микронеровности и обеспечивает идеальный контакт с металлическим экраном.
- Металлический экран: выполняется в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Часто комбинируется с обратной медной лентой или проволоками. Сечение медного экрана нормируется. Для кабеля 35 мм² на 10 кВ оно обычно составляет 16 или 25 мм².
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, продукты жизнедеятельности бактерий).
- Отличные механические свойства на разрыв и истирание.
- Стойкость к солнечному ультрафиолетовому излучению (при наличии соответствующих стабилизаторов в составе).
- Широкий температурный диапазон эксплуатации.
- Прокладка в земле (траншеях): Кабель предназначен для непосредственной укладки в грунт. Полиэтиленовая оболочка надежно защищает от влаги, коррозии и агрессивных сред. Обязательным условием является устройство песчаной подушки, защита кирпичом или сигнальной лентой, а также соблюдение глубины прокладки (обычно 0,7-1,0 м).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Благодаря нераспространению горения (при наличии соответствующего исполнения) и стойкости к влаге, кабель широко используется в инженерных сооружениях.
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью: Водостойкость полиэтилена позволяет использовать кабель в сырых и влажных зонах.
- Районы с высокой коррозионной активностью грунтов и наличием блуждающих токов: Полиэтиленовая оболочка обладает высокой химической стойкостью.
Конструкция кабеля АПвЭПу 35 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила выполняется из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² жила, как правило, имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2. Алюминий обеспечивает меньший вес и стоимость по сравнению с медью, что критически важно для магистральных линий.
2. Изоляция
Изоляция жил выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу выдающиеся свойства:
Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 10 кВ она составляет примерно 3,4 мм.
3. Экран
Экран является обязательным элементом для кабелей на напряжение выше 6 кВ. Он выполняет несколько ключевых функций:
Конструктивно экран кабеля АПвЭПу состоит из двух элементов:
4. Поясная изоляция и заполнение
Поверх скрученных изолированных и экранированных жил может накладываться поясная изоляция из ПВХ или полиэтиленовой ленты. Межжильное пространство заполняется невулканизированной резиновой смесью или тем же материалом, что и оболочка, для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Внешняя оболочка
Внешняя защитная оболочка из полиэтилена (обозначение «Пу») является ключевым отличием от кабеля АПвЭВ. Полиэтилен (ПЭ) обладает рядом преимуществ перед ПВХ для наружной прокладки:
Толщина оболочки также нормирована и для кабеля 35 мм² составляет не менее 2,5-3,0 мм.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) или 12/20 кВ (24 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1х35, 3х35, 4х35 (3 жилы + 1 сечением 16/25 мм²) |
| Материал жилы | Алюминий (АВЕ) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Материал оболочки | Полиэтилен (ПЭ) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Макс. температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dнар. (где Dнар. – наружный диаметр кабеля) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км |
| Стойкость к переменному напряжению 50 Гц (испытательное, 5 мин.) | Для 10 кВ: 25 кВ |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭПу 35 мм² применяется для создания распределительных сетей среднего напряжения (СН) в следующих условиях:
Важное ограничение: Кабель АПвЭПу не предназначен для прокладки по воздуху на тросах (воздушных линиях) без дополнительных мер защиты от УФ-излучения и механических воздействий. Для ВЛ применяются специальные марки кабелей (например, СИП или кабели с несущим тросом).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции/оболочки | Ключевые преимущества | Основные сферы применения |
|---|---|---|---|
| АПвЭПу | Ал/XLPE/ПЭ | Высокая стойкость к влаге и химии, прочная оболочка, оптимален для прокладки в земле в агрессивных средах. | Подземная прокладка в обычных и агрессивных грунтах, туннели, коллекторы. |
| АПвЭВ | Ал/XLPE/ПВХ | Более гибкий при низких температурах, несколько дешевле. Не распространяет горение при групповой прокладке. | Прокладка внутри зданий, в кабельных сооружениях, где требуется нераспространение горения. |
| АПвП | Ал/XLPE/ПЭ | Аналогичен АПвЭПу, но может иметь конструктивные отличия в экране или быть неэкранированным (для напряжений до 1 кВ). | Часто используется на напряжения 0,4-1 кВ. |
| АСБл | Ал/Бумага/Свинец/Броня | Высокая надежность, традиционная конструкция. Тяжелый, требует специальных условий для монтажа (заделка концов). | Магистральные линии в любых условиях, включая участки с высокой механической опасностью (броня). |
Расчетные электрические параметры (для трехжильного кабеля 3х35 мм², 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,868 Ом/км | По ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление | ~0,11-0,13 Ом/км | Зависит от взаимного расположения жил |
| Емкостной ток | ~1,5-2,0 А/км | Важно для расчета компенсации в сетях с изолированной нейтралью |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~150-170 А | Зависит от способа прокладки (в земле/воздухе), температуры грунта, числа кабелей в траншее |
| Мощность, передаваемая по линии (3 фазы) | ~2,7-3,1 МВА | Расчет по формуле P = √3·U·I·cosφ, где cosφ=0,95 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвЭПу и АПвЭВ?
Ключевое отличие – в материале внешней оболочки. У АПвЭПу оболочка из полиэтилена (ПЭ), что обеспечивает высочайшую стойкость к влаге и химической коррозии, делая его предпочтительным для прокладки непосредственно в земле, особенно в агрессивных грунтах. У АПвЭВ оболочка из поливинилхлорида (ПВХ), который обладает свойством не распространять горение, что важно для групповой прокладки внутри зданий и сооружений. ПВХ менее стоек к длительному воздействию воды и некоторых химикатов.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 35 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, кабель АПвЭПу специально предназначен для прокладки в земле. Его полиэтиленовая оболочка является основной защитой от влаги и коррозии. Однако, согласно ПУЭ и техническим условиям, для защиты от механических повреждений (например, при раскопках) кабель на глубине до 1 метра должен быть защищен кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. Прокладка в трубах или блоках рекомендуется только на участках с повышенной механической опасностью.
3. Какое максимальное расстояние можно запитать кабелем 3х35 мм² на 10 кВ без существенных потерь напряжения?
Расстояние определяется не только сечением, но и нагрузкой. Для ориентировочного расчета потерь напряжения используется формула ΔU = √3·I·L·(R·cosφ + X·sinφ)/Uном. При нагрузке 100 А и cosφ=0.95, допустимые потери в 5% (500 В) будут достигнуты на расстоянии примерно 4-5 км. Для точного проектирования необходим детальный расчет с учетом пиковых нагрузок и конфигурации сети.
4. Требуется ли специальная подготовка и заделка концов кабеля АПвЭПу?
Да, как и для любого экранированного кабеля среднего напряжения, обязательна правильная кабельная заделка (концевая муфта). Ее задачи: обеспечить плавный вывод электрического поля с жилы, заземлить медный экран, обеспечить герметичность торца кабеля от влаги и механическую фиксацию. Неправильный монтаж муфт – одна из основных причин пробоя и выхода кабеля из строя.
5. Как определить необходимое сечение экрана для кабеля АПвЭПу 35 мм²?
Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-335-2004) и выбирается производителем исходя из номинального напряжения и сечения жилы. Для кабеля 35 мм² на 10 кВ стандартное сечение экрана составляет 16 или 25 мм². При проектировании важно, чтобы это значение было указано в заказе и соответствовало расчетным токам короткого замыкания в сети для безопасного отключения защиты.
6. Допустима ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвЭПу и АПвЭВ?
Да, совместная прокладка допустима при соблюдении общих правил ПУЭ: расстояние между кабелями (не менее 100 мм для 10 кВ), глубина заложения, защита от механических повреждений. Необходимо учитывать, что кабели с разными оболочками могут иметь различные условия старения, но с электротехнической точки зрения это не является препятствием.
Заключение
Кабель АПвЭПу 35 мм² представляет собой современное, технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, основанная на алюминиевой жиле, изоляции из сшитого полиэтилена и, что наиболее важно, усиленной полиэтиленовой оболочке, обеспечивает оптимальный баланс стоимости, надежности и долговечности при прокладке в сложных условиях, особенно в земле и во влажных агрессивных средах. Правильный выбор данной марки кабеля, учет его электрических и механических параметров, а также профессиональный монтаж с качественной заделкой концов являются залогом создания устойчивой и безопасной кабельной линии с сроком службы не менее 30 лет.