Кабель АПвКаПг 3х70
Кабель АПвКаПг 3х70: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКаПг 3х70 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, броней из гофрированной алюминиевой ленты и наружным защитным покровом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвКаПг 3х70 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; Ка – бронепокров из алюминиевой гофрированной ленты; Пг – защитная оболочка из полимерной композиции, не распространяющей горение; 3х70 – три жилы сечением 70 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвКаПг 3х70
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечение 70 мм² является оптимальным для токовых нагрузок в сотни ампер, что делает кабель востребованным в магистральных линиях и ответвлениях к мощным потребителям.
- Экран на жиле: Поверх жилы наложен экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции на средние и высокие напряжения.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабеля на 10 кВ номинальная толщина изоляции составляет 3,4 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме и до +130°C при коротком замыкании), стойкостью к термоокислительному старению и влаге.
- Экран на изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящая лента из полимерного материала. Поверх нее наложен медный экран в виде медных проволок, спирально наложенных поверх жилы, или в виде повива медной ленты. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, является нулевой точкой и путем для токов короткого замыкания.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных экранированных жил наложена обмотка из полимерной пленки или аналогичного материала, фиксирующая конструкцию.
- Бронепокров: Выполнен из гофрированной алюминиевой ленты, наложенной продольно или спирально с перекрытием. Гофрирование придает ленте гибкость и механическую прочность. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) и выполняет функцию экрана от электромагнитных помех. Алюминий, в отличие от стальной брони, не подвержен коррозии и является дополнительным проводником, что может учитываться в расчетах токов КЗ.
- Защитная оболочка: Наружный покров из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), не распространяющего горение. Оболочка маркируется цветом (обычно черный) и наносимой печатью с указанием марки, сечения, напряжения, производителя и года изготовления. Она защищает броню от атмосферных воздействий и химических веществ.
- Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП на промышленных предприятиях.
- Распределительные сети городской и сельской инфраструктуры.
- Вводы и соединения на территории объектов нефтегазовой, химической промышленности, где важна стойкость к агрессивным средам и механическая защита.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где наличие брони из алюминия, не создающей магнитных потерь, является преимуществом.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты кирпичом или плитами, благодаря наличию брони.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает большие рабочие температуры по сравнению с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
- Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не требует систем обслуживания и экологически безопасен при повреждении.
- Механическая прочность: Броня из алюминиевой ленты обеспечивает высокую степень защиты от механических повреждений.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевая броня не ржавеет, что важно для прокладки в грунтах с высокой агрессивностью.
- Гибкость и удобство монтажа: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке, АПвКаПг более гибок и легок, что упрощает прокладку на сложных трассах.
- Пожароопасность: Оболочка из ПВХ пластиката не распространяет горение.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты требуют абсолютной чистоты и квалификации монтажников. Попадание влаги или пыли под изоляцию муфты ведет к пробою.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Броня защищает от ударов, но острый предмет под большим усилием может ее повредить.
- Стоимость: Выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (АСБл), но часто ниже, чем у кабелей со свинцовой оболочкой.
- Требования к хранению: Концы кабеля должны быть герметично заделаны заводскими заглушками во избежание попадания влаги в изоляцию.
- Раскатка: Запрещена раскатка бронированного кабеля волочением по земле. Необходимо использовать кабельные ролики, лебедки с динамометром. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Подготовка концов: Снятие оболочек и брони производится специальным инструментом, чтобы не повредить нижележащие слои. Медный экран должен быть заземлен с двух сторон линии.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Используются только муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, экранирование и герметизацию. Обязательна проверка отсутствия складок и воздушных карманов.
- Заземление: Броня и медные экраны всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены на обоих концах линии для безопасности и обеспечения пути тока КЗ.
- Испытания перед вводом в эксплуатацию: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 6U0 = 60 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагрев).
- По потере напряжения (для удаленных потребителей).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для объектов с большим количеством кабельных линий).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвКаПг 3х70 изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми аналогами. Его ключевые параметры систематизированы в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и механические параметры для кабеля на 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное. |
| Максимально допустимая температура жилы (длительный режим) | +90°C | Определяет длительно допустимый ток нагрузки. |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Допускается не более 4 сек. |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | При более низких температурах требуется подогрев. |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x D (наружного диаметра кабеля) | Критически важно для сохранения целостности изоляции и экранов. |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | Измеряется мегомметром на 2500 В. |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле, траншее)
| Способ прокладки | Количество кабелей в траншее | Допустимый длительный ток, А | Условия |
|---|---|---|---|
| В земле (траншее) | 1 | ~235 А | Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт. |
| В земле (траншее) | 2 | ~215 А (с учетом взаимного нагрева) | Расстояние между кабелями 100 мм. |
| В воздухе (лотки, эстакады) | Одиночная прокладка | ~250 А | Температура воздуха +25°C. |
Примечание: Точные значения токовой нагрузки определяются расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (температура среды, количество кабелей, тепловое сопротивление грунта).
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаПг 3х70 применяется для создания кабельных линий в сетях среднего класса напряжения 6-35 кВ. Основные сферы использования:
Кабель предназначен для прокладки в условиях, где отсутствует опасность значительных растягивающих усилий. Благодаря гофрированной алюминиевой броне и ПВХ оболочке, он устойчив к вибрациям, сдвигам грунта и коррозии.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКаПг 3х70:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКаПг 3х70 должен производиться с соблюдением строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКаПг от АПвПу?
Кабель АПвПу имеет усиленную защитную оболочку из полиэтилена (Пу) вместо ПВХ (Пг) и не имеет брони (отсутствует индекс «Ка»). Следовательно, АПвКаПг предназначен для прокладки в земле (траншеях) и местах с риском механических повреждений, а АПвПу – преимущественно для кабельных сооружений (лотки, тоннели) или в земле, но только при прокладке в трубах или с дополнительной защитой.
Можно ли использовать кабель АПвКаПг 3х70 для прокладки по фасаду здания?
Да, можно, так как его наружная ПВХ оболочка обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить крепление без натяжения и без нарушения минимального радиуса изгиба. Следует также учитывать эстетический вид и возможность механических повреждений на уровне доступности.
Как правильно выбрать между сечением 70 мм² и ближайшими аналогами (50 или 95 мм²)?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета:
Сечение 70 мм² часто является оптимальным по балансу «цена/пропускная способность» для токов нагрузки 200-250 А в сетях 10 кВ.
Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвКаПг при прокладке в земле?
Бронированный кабель не требует защиты кирпичом или плитами в обычных грунтах. Однако при прокладке в зонах с высокой активностью грызунов, в каменистых грунтах или в местах с риском раскопок рекомендуется укладка в полиэтиленовых или асбоцементных трубах, либо использование сигнальной ленты поверх кабеля.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвКаПг, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, качества монтажа муфт, режимов нагрузки (перегрузки) и отсутствия внешних повреждений. Регулярный мониторинг (диагностика частичных разрядов, измерение tg delta) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Чем отличается кабель на 6/10 кВ от кабеля на 8,7/10 кВ?
Различие в уровне номинального напряжения U0 (жила-земля). Кабель 6/10 кВ предназначен для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение на неповрежденной фазе относительно земли при однофазном замыкании не превышает 6 кВ. Кабель 8,7/10 кВ используется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (большинство современных сетей 10 кВ), где это напряжение может достигать 8.7 кВ. Толщина изоляции у кабеля 8,7/10 кВ больше. При выборе необходимо руководствоваться проектом и режимом нейтрали в конкретной сети.