Кабель АПвКаПг 70 мм
Кабель АПвКаПг 70 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвКаПг 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с защитным покровом в виде медной проволочной оплетки и предназначенный для эксплуатации в электрических сетях напряжением до 35 кВ включительно. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных кабельных линиях распределительных сетей среднего напряжения, сочетая в себе преимущества передовой полимерной изоляции и надежной конструкции экрана.
Расшифровка маркировки АПвКаПг 70 мм²
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 18410-73 и иным нормативным документам и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции: полиэтилен вулканизированный (сшитый).
- Ка – тип экрана: комбинированный экран, состоящий из полупроводящего слоя поверх изоляции и металлизированного (чаще всего медного) экрана в виде продольно наложенной ленты или повива медных проволок.
- Пг – тип защитного покрова: «голый», то есть без традиционной брони из стальных лент, но с усиленным медным экраном в виде оплетки из медных проволок, выполняющим функцию заземления и механической защиты.
- 70 – номинальное сечение основной жилы, мм².
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), сечением 70 мм². Для данного сечения, как правило, используется многопроволочная жила класса 2 по ГОСТ 22483, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Экструдированный полупроводящий слой (экран на жиле): Наносится поверх жилы для выравнивания электрического поля и предотвращения микроскопических разрядов между жилой и изоляцией.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения. Для 10 кВ – typically 4.5 мм, для 35 кВ – около 10.5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к термоциклированию.
- Экструдированный полупроводящий слой (экран на изоляции): Наносится поверх изоляции, является частью комбинированного экрана.
- Металлический экран: Выполнен в виде медной проволочной оплетки (для исполнения «Пг»). Оплетка обеспечивает малое сопротивление для токов короткого замыкания и выполняет функцию механического защитного покрова. Также может применяться комбинация медной ленты и дренажных проволок.
- Защитный покров (оболочка): Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена (в маркировке не всегда указывается отдельно, но является обязательным элементом для защиты от влаги и агрессивных сред). В исполнении «Пг» броня из стальных лент отсутствует.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8.7/10 (12) кВ или 20/35 (40.5) кВ.
- Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании (длительность не более 5 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -20°C.
- Рабочая емкость: Приблизительно 0.3-0.4 мкФ/км (зависит от толщины изоляции).
- Индуктивное сопротивление: Около 0.1 Ом/км.
- Питающие и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях (кабельные вставки в ВЛ, подключение трансформаторных подстанций).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где не требуется защита от механических повреждений броней, но необходима стойкость к распространению горения.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных механических воздействий (растяжения, вибрации, ударов). В агрессивных грунтах требуется дополнительная защита (трубы ПНД, короба).
- Использование в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где требования к качеству экранирования особенно высоки.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет увеличить пропускную способность.
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки, так как нет риска стекания пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
- Проще монтаж муфт и концевых заделок, не требуется контроль остаточного давления масла.
- Более высокая стойкость к термоциклированию.
- Более высокая термостойкость и стойкость к деформациям при нагреве.
- Лучшие диэлектрические характеристики для средних напряжений.
- Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (задиры, надрезы).
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями низкого напряжения.
- Требовательность к квалификации персонала при монтаже соединительных и концевых муфт, необходимость абсолютной чистоты и соблюдения технологий.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей в небронированном исполнении.
- Подготовка к прокладке: При температуре ниже -20°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение не менее 24 часов.
- Заземление: Медный экран (оплетка) подлежит обязательному двухстороннему заземлению для обеспечения безопасной работы и отвода токов короткого замыкания. В схемах с эффективно заземленной нейтралью допускается заземление с одной стороны, однако это требует детального расчета и обоснования.
- Монтаж муфт: Используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Критически важным является этап зачистки и шлифовки полупроводящих слоев, а также обеспечение равномерной усадки элементов.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается испытанию повышенным выпрямленным напряжением. Для кабеля на 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКаПг является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКаПг 70 мм² (одножильного) при прокладке в земле
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (при +90°C жилы) | Ток короткого замыкания (1 сек), кА |
|---|---|---|
| В траншее, глубина 0.7 м, температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | 215 — 230 | ~7.5 — 8.5 (зависит от конструкции экрана) |
| В воздухе, температура воздуха +25°C | 245 — 260 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, и зависят от конкретных условий прокладки (числа кабелей в траншее, расстояния между ними, типа грунта).
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные для 10 кВ)
| Количество жил | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 1×70/16 | 32 — 36 | 1400 — 1700 |
| 3×70/16 | 55 — 60 | 4200 — 4800 |
Область применения
Кабель АПвКаПг 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, СБ):
Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляцией:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКаПг должен производиться в соответствии с СО 153-34.20.505-2003 «Инструкция по монтажу силовых кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 6-35 кВ».
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКаПг от АПвПу?
Основное отличие заключается в конструкции защитного покрова. АПвПу имеет усиленную медную экранирующую оболочку (обычно из медных лент и проволок) и внешнюю полиэтиленовую оболочку поверх нее. АПвКаПг имеет защитный покров в виде медной проволочной оплетки («голый»), которая одновременно выполняет функции экрана и механической защиты. Кабель АПвПу, как правило, имеет более высокую стойкость к механическим воздействиям при прокладке в траншеях.
Можно ли прокладывать кабель АПвКаПг 70 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, прокладка в земле (траншее) допускается нормативными документами при условии, что отсутствует риск механических повреждений (например, в нескальных грунтах, без камней, вне зон будущих раскопок). Однако на практике для повышения надежности часто применяют защиту в виде сигнальной ленты, кирпича или защитных плит. В грунтах с повышенной коррозионной активностью или при наличии блуждающих токов рекомендуется прокладка в полиэтиленовых трубах (гофрах).
Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля 70 мм²?
Сечение экрана (медных проволок оплетки) нормируется и выбирается исходя из ожидаемого тока короткого замыкания. Для кабеля на 10-35 кВ сечением 70 мм² стандартное номинальное сечение экрана составляет 16 или 25 мм². Выбор между ними зависит от расчетного тока КЗ на линии и его длительности. Точный расчет должен быть выполнен в проектной документации согласно ПУЭ и ГОСТ Р 53769-2010.
Каков срок службы кабеля АПвКаПг и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из СПЭ составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, качества монтажа соединительных муфт и концевых заделок, а также от отсутствия внешних механических повреждений. Регулярный мониторинг частичных разрядов и диагностика состояния изоляции позволяют прогнозировать остаточный ресурс.
Допускается ли совместная прокладка нескольких одножильных кабелей АПвКаПг в одной траншее?
Да, допускается, но с соблюдением требований ПУЭ (п. 2.3.86). Расстояние между кабелями в свету должно быть не менее 100 мм для кабелей на напряжение 10-35 кВ. При параллельной прокладке необходимо учитывать взаимное нагревание, что требует введения понижающих коэффициентов к допустимому току нагрузки. Для точного расчета используется метод, учитывающий удельные тепловые сопротивления грунта, изоляции и взаимное расположение кабелей.
Как маркируется кабель при поставке на барабане?
На бирке барабана указывается: завод-изготовитель, марка кабеля, номинальное напряжение, сечение и длина, номер барабана, дата изготовления, масса брутто, знак соответствия. На самой кабельной оболочке через каждые 300-500 мм наносится непрерывная маркировка с указанием марки, года выпуска, сечения, напряжения и номера ГОСТ или ТУ.