Кабель АПвКаП 630 мм
Кабель АПвКаП 630 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвКаП 630 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с внешним защитным покровом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, долговечность и устойчивость к различным внешним воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего и высокого напряжения.
Расшифровка маркировки АПвКаП 630 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается, что далее следует уточнение.
- в – вид изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Ка – материал оболочки: алюминиевая оболочка.
- П – тип защитного покрова (наружной оболочки): полиэтиленовый шланг.
- 630 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- 1. Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ или А99 по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, уплотненная (многопроволочная). Для сечения 630 мм² жила всегда многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- 3. Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 4.5 мм, для 35 кВ – 10.5 мм (точные значения регламентированы ГОСТ 18410-73 или ТУ производителя). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции для создания равномерного электрического поля.
- 5. Поясная изоляция: Может выполняться из полупроводящих или изоляционных лент. Служит для фиксации экранов.
- 6. Алюминиевая оболочка: Гладкая или гофрированная герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции. Выполняет несколько критически важных функций: является нулевым (заземляющим) экраном, обеспечивает механическую защиту от внешних воздействий, служит барьером для влаги и газов, а также выполняет функцию элемента заземления. Гофрирование повышает гибкость кабеля.
- 7. Защитный покров (наружная оболочка): Выполняется из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и механических повреждений при прокладке. Имеет, как правило, черный цвет. Может наноситься методом экструзии поверх адгезионного подслоя для обеспечения влагонепроницаемости.
- Точное значение Iдл определяется расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов.
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты).
- Устройство вводов и отходящих линий на подстанциях и распределительных пунктах 6-35 кВ.
- Прокладка в кабельных сооружениях крупных городов (коллекторы, тоннели, каналы).
- Устройство межподстанционных связей.
- Прокладка на трассах с сложными коррозионными условиями (засоленные грунты, блуждающие токи, повышенная агрессивность среды).
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг обеспечивают надежную защиту от коррозии и механических повреждений грунтом.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, этажах, галереях, по эстакадам. Кабель устойчив к воздействию влаги и химических веществ, которые могут присутствовать в таких сооружениях.
- На воздухе (по конструкциям): Допускается при условии защиты от прямых солнечных лучей (полиэтиленовый шланг имеет УФ-стабилизаторы, но длительное прямое облучение не рекомендуется).
- В блоках и трубах: Возможна прокладка, но требует учета повышенного теплового сопротивления и, как следствие, снижения допустимого тока нагрузки.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура работы +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие риска течи масла: Сухая изоляция исключает экологические риски и необходимость в маслоприемных устройствах.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Отличные диэлектрические характеристики и стойкость к трекингу.
- Герметичность конструкции: Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг создают двойной барьер от влаги и агрессивных сред.
- Удобство монтажа и меньший радиус изгиба по сравнению с бронированными кабелями в свинцовой оболочке.
- Относительно меньшая масса по сравнению со стальными бронированными аналогами.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией.
- Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Отсутствие брони требует аккуратного обращения. Повреждение алюминиевой оболочки нарушает герметичность.
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима идеальная зачистка экранов и изоляции, использование специального инструмента и материалов. Ошибки при монтаже соединительных муфт являются частой причиной отказов.
- Необходимость специального оборудования для диагностики (СДИК): Для мониторинга состояния изоляции и выявления локальных дефектов.
- Раскатка: Производится с помощью лебедок или роликов, не допуская рывков и превышения минимального радиуса изгиба.
- Заделка концов: Перед установкой концевой заделки или муфты необходимо аккуратно снять наружную оболочку, алюминиевую оболочку и экраны. Для разделки используется специальный кабельный нож.
- Монтаж концевых муфт (заделок): Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательным является надежное соединение алюминиевой оболочки и экранов с заземляющим проводником муфты.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля. Требует высокой квалификации монтажника, так как необходимо восстановить все слои кабеля: электрический контакт жил, экраны, изоляцию, герметичность алюминиевой оболочки (с помощью накладок) и внешней оболочки.
- Заземление: Алюминиевая оболочка кабеля на обоих концах должна быть надежно заземлена. В случае большой длины линии (более 1-2 км) может применяться поперечное заземление или установка устройств для ограничения индуцированных напряжений.
- Определение максимального рабочего тока линии с учетом подключенной мощности и коэффициента спроса.
- Проверка по допустимому длительному току (Iдл) с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру земли/воздуха (K1), на количество работающих кабелей вплотную (K2), на тепловое сопротивление грунта (K3).
- Проверка по потере напряжения (для сетей 6-10 кВ это, как правило, не критично).
- Проверка по термической стойкости к токам короткого замыкания.
- Проверка по экономической плотности тока (для сетей выше 35 кВ и протяженных линий).
- Измерение сопротивления изоляции мегаомметром (2.5-5 кВ). Дает общую оценку.
- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и емкости. Позволяет оценить старение изоляции и наличие объемных дефектов.
- Частичный разряд (ЧР/PD) диагностика. Наиболее эффективный метод для выявления локальных дефектов в изоляции, на краях экранов, в муфтах. Проводится с помощью переносных или стационарных систем.
- Система дистанционного контроля изоляции (СДИК) с датчиками частичных разрядов, устанавливаемая на муфты для постоянного мониторинга.
- Визуальный осмотр трассы и муфт в кабельных сооружениях.
Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом из полиэтилена, сечением 630 мм².
Конструкция кабеля АПвКаП 630 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 630 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами.
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвКаП 630 мм² (на примере напряжения 10 кВ)
| Наименование параметра | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 20/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании (до 4 сек) | +250 °C | Для алюминиевой жилы |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130 °C | В аварийном режиме |
| Минимальная температура прокладки | -15 °C | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар | Где Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0461 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А* | ~ 600 – 750 А | Зависит от способа прокладки и температуры грунта/воздуха |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~ 6000 – 8000 | Зависит от конструкции и напряжения |
Таблица 2. Габаритные и весовые данные (ориентировочные для 10 кВ)
| Класс напряжения, кВ | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км, кг |
|---|---|---|
| 10 | 60 – 70 | 6000 – 7000 |
| 35 | 85 – 95 | 9000 – 11000 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаП 630 мм² применяется для создания магистральных и распределительных сетей в стационарных условиях. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Важно: Прокладка в воде (по дну водоемов) для данной марки кабеля, как правило, не предусмотрена без дополнительных защитных элементов (броня).
Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 630 мм²
Преимущества по сравнению с кабелями старых типов (например, АСБ, ААБл):
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКаП требует профессиональных навыков. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвКаП от АПвПу?
Основное отличие – в материале внешней защитной оболочки. У АПвКаП – это полиэтиленовый шланг (П), а у АПвПу – поливинилхлоридный пластикат (Пу). Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к влаге, химической агрессии и обладает лучшими диэлектрическими свойствами, но менее устойчив к ультрафиолету и механическим истираниям. АПвКаП чаще применяется для прокладки в земле, а АПвПу – в кабельных сооружениях и помещениях.
Можно ли прокладывать АПвКаП 630 мм² в одном траншее с кабелями других напряжений?
Да, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.3). Кабели до 10 кВ рекомендуется прокладывать на расстоянии не менее 100 мм друг от друга. Между кабелями 20-35 кВ и кабелями более низкого напряжения должно быть обеспечено расстояние не менее 250 мм. Допускается уменьшение расстояний при условии разделения кабелей огнестойкими перегородками или при прокладке в отдельных трубах.
Какой срок службы у кабеля АПвКаП 630 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок и температур) и отсутствии механических повреждений.
Требуется ли для кабеля АПвКаП 630 мм² дополнительная защита при прокладке в земле (броня)?
Нет, алюминиевая оболочка сама по себе является достаточно прочным конструктивным элементом, обеспечивающим защиту от механических воздействий, соответствующих обычным условиям прокладки в траншее (давление грунта, случайные удары лопатой). При прокладке в зонах с повышенным риском механических повреждений (например, в скальных грунтах, зонах строительных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде плит, кирпича или гофрированных труб. Для условий, требующих брони, существует модификация кабеля – АПвБбШп (с броней из стальных лент).
Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На основании чего производится расчет?
Выбор сечения 630 мм², как и любого другого, является результатом комплексного инженерного расчета, который включает:
Сечение 630 мм² обычно применяется для питания мощных узловых подстанций, крупных промышленных предприятий с потребляемой мощностью в десятки МВА.
Какие методы диагностики состояния наиболее эффективны для данного кабеля?
Для кабелей с изоляцией из СПЭ, включая АПвКаП, применяются следующие методы диагностики:
Что означает цветная полоса на наружной оболочке кабеля?
Цветная (чаще желтая или синяя) полоса или надпись на черной полиэтиленовой оболочке является маркером фазировки. Она помогает при монтаже определить принадлежность одножильного кабеля к определенной фазе (A, B, C) и правильно подключить его к шинам распределительного устройства. Отсутствие полосы или наличие только одной может указывать на то, что кабель поставляется без предварительной маркировки фаз.