Кабель АПвКаПг 3-х жильный 6 кВ
Кабель АПвКаПг 3-х жильный 6 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКаПг 3-х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие современным требованиям к распределению электроэнергии. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, Ка – экран по жиле из полупроводящего слоя в виде ленты, П – экран из медных проволок (оплетка), г – герметизированный, «защитный покров отсутствует» (голый). Цифра 3 указывает на количество основных жил, 6 кВ – номинальное напряжение сети.
Конструкция кабеля АПвКаПг
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию для обеспечения стабильной работы под высоким напряжением.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марка АВ, АВЕ, АВП) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля, делая его более компактным. Жилы могут быть однопроволочными (для малых сечений) или многопроволочными, соответствующие классам 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (полупроводящая экранирующая оболочка): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или накладывается в виде полупроводящей ленты. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что защищает основную изоляцию от пробоя.
- Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с традиционным ПВХ или бумажно-масляной изоляцией. Он сохраняет стабильность при высоких температурах (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Располагается поверх основной изоляции. Аналогично экрану по жиле, служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля и отвода емкостных токов. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.
- Поясная изоляция: Может накладываться поверх скрученных изолированных жил. В кабелях на 6 кВ часто выполняется в виде обмотки из полупроводящих или электроизоляционных лент.
- Экран (заземляющий) из медных проволок: Представляет собой оплетку из медных проволок малого диаметра, наложенную поверх поясной изоляции или непосредственно на экраны жил. Функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, отвод токов утечки и токов короткого замыкания. Является обязательным элементом для кабелей среднего напряжения.
- Оболочка: Выполняется из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката (в маркировке, если Пв – полиэтилен, если П – ПВХ, но в АПвКаПг обычно полиэтилен). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Буква «г» в маркировке указывает, что наружный защитный покров (броня, джут) отсутствует.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/6 (7,2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, Um – максимальное длительно допустимое.
- Частота: 50 Гц.
- Допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
- Максимальная температура жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий (питание мощных электродвигателей, трансформаторных подстанций).
- Кабельные линии в городских и поселковых электрических сетях.
- Питание объектов инфраструктуры (насосные станции, очистные сооружения).
- Прокладка на трассах в условиях агрессивных грунтов (благодаря стойкости полиэтиленовой оболочки).
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует использования защитных плит или сигнальной ленты для предотвращения механических повреждений. Не рекомендуется для грунтов с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами без дополнительной защиты.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Предпочтительный способ на промышленных территориях. Обеспечивает удобный доступ для осмотра и ремонта.
- В производственных помещениях: На стенах, конструкциях, в лотках и коробах. Открытая прокладка допустима благодаря нераспространению горения изоляции (при наличии соответствующего индекса в маркировке, например, «-нг»).
- По эстакадам и галереям.
- Преимущества АПвКаПг: Отсутствие риска течи масла, более высокая допустимая температура нагрева, меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа и монтажа муфт, не требует сложных систем масляного хозяйства и постоянного контроля, возможность вертикальной прокладки без ограничений.
- Недостатки: Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям (задирам) при монтаже, требование высокой чистоты при монтаже соединительных муфт, потенциально более высокая стоимость на единицу длины, хотя общая стоимость проекта с учетом монтажа часто ниже.
- Преимущества АПвКаПг: Работа на среднем напряжении (6 кВ), в то время как АВВГ используется до 1 кВ. Более высокие температурные пределы, лучшие диэлектрические потери, большая стойкость к тепловому старению.
- Недостатки: Более высокая цена, сложность технологии монтажа концевых заделок.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, установленных на трассе. Не допускаются резкие изгибы ниже минимального радиуса.
- Подготовка к монтажу муфт: Требуется тщательная зачистка и обезжиривание концов кабеля. Разделка должна производиться специальным инструментом для обеспечения ровных, чистых краев изоляции и экранов. Попадание влаги и загрязнений на торцы изоляции недопустимо.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Используются только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. Процесс включает послойное восстановление экранов, наложение изоляции (обычно термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми компонентами) и надежное электрическое соединение заземляющего экрана.
- Заземление: Медный экран (оплетка) на обоих концах кабеля должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (рекомендуемое напряжение 24 кВ, время приложения 10 мин) для выявления возможных повреждений изоляции, допущенных при монтаже.
- нг(А) – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия).
- LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.
- По длительно допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества кабелей в траншее. Используются таблицы ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) или данные производителя.
- По потере напряжения (для протяженных линий), которая не должна превышать допустимых значений (обычно 5-6% от номинального).
- По току короткого замыкания – проверка термической стойкости выбранного сечения.
Технические характеристики и параметры
Кабель АПвКаПг соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ) и технических условий ТУ 16.К71-310-2001.
Основные электрические параметры:
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКаПг 6 кВ при прокладке в земле (траншее)
Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, расстояние между кабелями в траншее 100 мм.
| Номинальное сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 3х50 | 165 |
| 3х70 | 200 |
| 3х95 | 240 |
| 3х120 | 275 |
| 3х150 | 315 |
| 3х185 | 355 |
| 3х240 | 410 |
Таблица 2. Сопротивления жил при постоянном токе (не более) при +20°C
| Номинальное сечение жилы, мм² | Сопротивление, Ом/км |
|---|---|
| 50 | 0.641 |
| 70 | 0.443 |
| 95 | 0.320 |
| 120 | 0.253 |
| 150 | 0.206 |
| 185 | 0.164 |
| 240 | 0.125 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаПг 3х6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Важно: Кабель АПвКаПг не имеет брони, поэтому при прокладке в земле в условиях риска механических повреждений (камни, строительный мусор, раскопки) необходимо применять защитные конструкции – трубы (ПНД, асбестоцементные, металлические), плиты, кирпич.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, СБ):
Сравнение с кабелем с изоляцией из ПВХ (АВВГ):
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКаПг требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКаПг от АПвПуГ?
Основное отличие заключается в конструкции экрана. В кабеле АПвКаПг экран выполнен в виде оплетки из медных проволок (П), что обеспечивает гибкость и хороший контакт при монтаже муфт. В кабеле АПвПуГ экран выполнен в виде медной ленты (лу), наложенной продольно с перекрытием. Кабель с оплеткой часто считается более надежным с точки зрения симметрии поля и удобства монтажа, особенно на сложных трассах.
Можно ли прокладывать кабель АПвКаПг в воде?
Нет, стандартная модификация кабеля АПвКаПг не предназначена для прокладки непосредственно в воде. Его оболочка из полиэтилена обладает высокой влагостойкостью, но конструкция не является герметизированной по продольной оси. Для прокладки в воде или в условиях постоянного подтопления необходимо использовать кабели со специальной герметизацией, например, с алюминиевой оболочкой (типа АПвАШв).
Как расшифровать маркировку «АПвКаПг-нг(А)-LS»?
Это обозначение указывает на дополнительные свойства кабеля:
Такие кабели применяются при прокладке в закрытых коллекторах, тоннелях, зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей для повышения пожарной безопасности.
Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?
Заявленный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок, стабильности напряжения, отсутствия механических повреждений, коррозионной агрессивности среды, качества монтажа соединительных муфт и правильности проведенных высоковольтных испытаний.
Требуется ли предварительный нагрев кабеля перед зимней прокладкой?
Да, если температура окружающего воздуха ниже -15°C. Прокладка без подогрева при более низких температурах может привести к растрескиванию изоляции и оболочки из-за потери эластичности материалов. Подогрев осуществляется в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов для прогрева током.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвКаПг 6 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям:
Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Чем отличается кабель на 6/6 кВ от кабеля на 6/10 кВ?
Цифры обозначают номинальное напряжение U0/U. Кабель 6/6 кВ предназначен для сетей с изолированной нейтралью или сетей, где замыкание на землю не приводит к значительному повышению напряжения на неповрежденных фазах. Кабель 6/10 кВ (U0=6 кВ, U=10 кВ) рассчитан на работу в сетях с эффективно заземленной нейтралью, где при однофазном замыкании напряжение на неповрежденных фазах может длительно повышаться до линейного. Использование кабеля с несоответствующим U0 может привести к ускоренному старению изоляции и пробою.