Кабель АПвКаП 1х630: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвКаП 1х630 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с внешним защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты, покрытой полимером. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля АПвКаП обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи.

Расшифровка маркировки АПвКаП 1х630

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя маркировка «в» указывает на то, что полиэтилен вулканизированный, т.е. сшитый).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данной маркировке иногда опускается, но подразумевается как внутренний защитный слой под броней).
• Ка – бронепокров из гофрированной алюминиевой ленты. Это ключевая особенность, отличающая его от кабелей с стальной броней (АПвБ). Алюминиевая броня выполняет также функцию экрана и нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
• П – наружный защитный покров (шланг) из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
• 1х630 – количество и номинальное сечение основной жилы. Одна жила сечением 630 мм².

Конструкция кабеля АПвКаП 1х630

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (для таких сечений – редко), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных по определенным правилам, что обеспечивает гибкость и стойкость к переменным изгибам.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания до +250°C. Изоляция имеет строго нормированную и контролируемую толщину, зависящую от класса напряжения.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и экран по жиле.

5. Поясная изоляция и медные экраны

Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных лент или проволок (медная оплетка). Этот слой служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является путем для тока короткого замыкания и замыкания на землю. В трехжильных кабелях он также выполняет функцию экранирования каждой фазы. В кабеле АПвКаП поверх медного экрана может накладываться поясная изоляция из электроизоляционной ленты.

6. Заполнитель и разделительный слой

Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности используются заполнители из полимерных материалов или эластомеров. Поверх них часто накладывается разделительный слой (например, из ПВХ пластиката), который защищает нижележащие элементы от повреждения при наложении брони.

7. Бронепокров (Ка)

Броня из гофрированной алюминиевой ленты. Гофрирование придает ленте гибкость и позволяет кабелю изгибаться без разрушения бронепокрова. Алюминиевая броня принципиально отличается от стальной:

• Не подвержена магнитным потерям, что критически важно для кабелей на переменном токе больших сечений.
• Выполняет функцию экрана от внешних электромагнитных полей.
• Может использоваться в качестве жилы зануления или для заземления.
• Обладает высокой коррозионной стойкостью.

8. Наружный защитный покров (шланг)

Внешняя оболочка из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от механических повреждений и агрессивных воздействий окружающей среды (влаги, химикатов, УФ-излучения). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по техническим условиям конкретного производителя.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	8,7/10 (12) | 18/20 (24) | 26/35 (40,5)
Класс напряжения	До 35 кВ включительно
Сечение основной жилы, мм²	630
Число жил	1
Материал жилы	Алюминий
Длительно допустимая температура жилы, °C	+90
Макс. температура при КЗ (до 4 сек), °C	+250
Макс. температура при перегрузке, °C	+130
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,0451 (согласно ГОСТ 22483)
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 — 0,15 (зависит от конструкции и расположения фаз)
Емкостной ток, А/км	~1,5 — 2,5 (зависит от толщины изоляции)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000 (при +20°C)

Механические и эксплуатационные характеристики

• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Допустимая температура прокладки: не ниже -15°C.
• Стойкость к короткому замыканию: Алюминиевая жила сечением 630 мм² выдерживает высокие токи КЗ благодаря большой площади сечения и теплоемкости.
• Влагостойкость: Полная, благодаря герметичной алюминиевой оболочке.
• Стойкость к агрессивным средам: Внешний полимерный шланг обеспечивает защиту от масел, бензина, щелочей, кислот в стандартных концентрациях.
• Допустимые усилия при протяжке: Ограничиваются прочностью жилы. Для алюминия максимальное допустимое растягивающее усилие рассчитывается как 15-20 Н/мм² сечения жилы.

Область применения кабеля АПвКаП 1х630

Кабель данного типа применяется для прокладки силовых линий в условиях, где предъявляются повышенные требования к электромагнитной совместимости, механической защите и коррозионной стойкости. Основные сферы применения:

• Распределительные сети среднего напряжения (6-35 кВ): Питание крупных трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, городских кабельных сетей.
• Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования (печи, прокатные станы, насосные станции) как внутри зданий, так и по территории завода.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные станции, метрополитен, порты.
• Кабельные линии в земле (траншеях): Алюминиевая броня и внешний полимерный шланг обеспечивают надежную защиту от механических повреждений при раскопках, давления грунта, воздействия блуждающих токов и почвенной коррозии. Не требует дополнительных защитных труб.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Благодаря негорючей изоляции из СПЭ и защитным покровам, кабель соответствует требованиям пожарной безопасности.
• Участки с повышенными требованиями к экранированию: Трассы вблизи чувствительного электронного оборудования.

Важное замечание: Кабель АПвКаП 1х630 применяется в трехфазных сетях, где фазы прокладываются тремя отдельными одножильными кабелями. Это требует особого внимания к взаимному расположению кабелей (в траншее «треугольником» или «плоскостью») и правильному перекрестному соединению их экранов/брони для компенсации наводимых токов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвКаП 1х630:

• Отсутствие потерь в броне: Алюминиевая броня неферромагнитна, что исключает потери на вихревые токи и нагрев, характерные для стальной брони (типа АПвБ). Это повышает пропускную способность линии.
• Высокая коррозионная стойкость: Алюминий образует пассивную оксидную пленку, а внешний полимерный шланг дополнительно защищает от внешних воздействий.
• Функция экрана и нулевого проводника: Алюминиевая оболочка эффективно экранирует электромагнитное поле и может быть использована в системе заземления.
• Герметичность: Алюминиевая оболочка является абсолютным барьером для влаги и газов, защищая изоляцию на протяжении всего срока службы.
• Механическая прочность: Гофрированная конструкция обеспечивает гибкость и высокое сопротивление раздавливающим и ударным нагрузкам.
• Длительный срок службы: Не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Недостатки и ограничения:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией (АСБ) и несколько дороже кабелей со стальной броней (АПвБ) из-за сложности конструкции и использования алюминия.
• Сложность монтажа и разделки: Требует специального инструмента для снятия алюминиевой гофрированной оболочки и квалифицированного персонала. Необходимость установки концевых и соединительных муфт, рассчитанных именно на кабели с алюминиевой оболочкой.
• Большой вес и габариты: По сравнению с кабелями на низкое напряжение, требует применения механизмов для транспортировки и прокладки.
• Чувствительность к качеству монтажа: Нарушение технологии заземления экранов/брони в трехфазной группе может привести к значительным потерям и перегреву.

Транспортировка, хранение и монтаж

Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. При погрузочно-разгрузочных работах запрещается сбрасывать барабаны. Хранить кабель следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей и агрессивных сред. Срок хранения – до 5 лет. Перед монтажом, особенно в холодное время года, необходимо проверить отсутствие обледенения.

Прокладка осуществляется с соблюдением минимального радиуса изгиба. При протяжке в трубах или блоках необходимо использовать кабельную смазку. Обязательным условием является правильное заземление алюминиевой брони и медных экранов с обоих концов линии. Для соединения и ответвления применяются специальные муфты, обеспечивающие герметизацию и электрический контакт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКаП от АПвБ?

Ключевое отличие – материал брони. У АПвКаП броня из гофрированной алюминиевой ленты, у АПвБ – из стальных оцинкованных лент. Алюминиевая броня не создает магнитных потерь, лучше экранирует и более коррозионностойка, но дороже.

Можно ли прокладывать кабель АПвКаП 1х630 в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Его конструкция (алюминиевая броня + внешний полимерный шланг) рассчитана на прямую прокладку в траншеях без применения защитных труб. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ по глубине прокладки, устройству подушки и защите от механических повреждений в местах возможных раскопок (сигнальная лента, плиты).

Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На какой ток оно рассчитано?

Сечение выбирается по расчетному току нагрузки с учетом условий прокладки (температура грунта, способ прокладки, количество работающих кабелей вплотную). Длительно допустимый ток для кабеля АПвКаП 1х630 при прокладке в земле (температура грунта +15°С, глубина 0,7 м, расстояние между кабелями 250 мм) составляет примерно 600-650 А. При прокладке в воздухе – около 700-750 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ или каталогов производителя для конкретных условий.

Можно ли использовать алюминиевую броню в качестве нулевого проводника (PEN) в системах TN-C или TN-C-S?

Технически это возможно, так как алюминиевая оболочка имеет достаточное сечение и проводимость. Однако данный вопрос должен быть решен на стадии проектирования и согласован с нормами. Необходимо обеспечить надежное электрическое соединение оболочек на всем протяжении линии и на концевых заделках. В современных проектах чаще для этого используют отдельную жилу.

Какие муфты применяются для кабеля АПвКаП?

Применяются специальные соединительные и концевые муфты, рассчитанные на кабели с алюминиевой оболочкой и изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение (10, 20, 35 кВ). Муфты обеспечивают герметизацию, электрический контакт жил, экранов и брони, а также контрольное заземление. Популярны муфты холодной усадки (с эластомерными изоляционными элементами) и термоусаживаемые.

Что означает маркировка «U_m = 12 кВ» для кабеля на 10 кВ?

U_m – это максимальное рабочее напряжение сети, в которой может эксплуатироваться кабель. Для кабеля 8,7/10 кВ значение U_m составляет 12 кВ. Это означает, что кабель рассчитан на работу в сетях, где в нормальных условиях напряжение не превышает 10 кВ, но возможны кратковременные повышения до 12 кВ.

Какой срок службы у кабеля АПвКаП 1х630?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий монтажа, эксплуатации и отсутствия внешних повреждений.