Кабель АПвКаВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 300 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Этот кабель является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в магистральных сетях, ответвлениях к крупным потребителям и на промышленных предприятиях.
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.
Жила выполняется из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483) или аналогов. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной (для многожильных кабелей) формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), в зависимости от требований гибкости. Класс гибкости обычно 1 или 2.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (ГОСТ 18410, ТУ 16.К71-335-2004) и зависит от номинального напряжения. Для кабеля АПвКаВ 300 мм² типовые толщины изоляции составляют:
Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость, стабильность при перегрузках и стойкость к образованию дендритов.
Поверх изоляции накладывается экран, состоящий из двух элементов:
Ключевой элемент марки «АПвКаВ». Представляет собой непрерывную, гофрированную (для гибкости) алюминиевую трубку, наложенную поверх экрана. Функции:
Поверх алюминиевой оболочки накладывается подушка из битума, крепированной бумаги или пластиката. Затем навивается броня из алюминиевых лент (буква «а» в индексе). Алюминиевая броня, в отличие от стальной, не подвержена коррозии и является немагнитной, что снижает потери в кабеле. Поверх брони накладывается защитный шланг из ПВХ-пластиката (индекс «В»), который защищает броню от химических воздействий и обеспечивает дополнительную изоляцию.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 20/35 | U0 – напряжение жила-земля, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с) | +250°C | Для алюминиевой жилы |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C | |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей с секторными жилами |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км | При +20°C |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~ 450-520 А | Зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха. Для прокладки в земле (траншее) обычно ~480 А. |
| Индуктивное сопротивление, Х0, Ом/км | ~0,11-0,13 | Для однофазной цепи |
| Активное сопротивление жилы при +20°C, R0, Ом/км | ~0,099 | Для алюминия удельное сопротивление 0,0294 Ом·мм²/м |
| Параметр | Значение (ориентировочно) |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм | 45 — 55 |
| Масса 1 км кабеля, кг | 3500 — 4500 |
| Толщина изоляции, мм | 3,4 (для 10 кВ) |
| Толщина алюминиевой оболочки, мм | 1,5 — 2,0 |
| Толщина алюминиевой бронеленты, мм | 0,5 — 0,8 |
| Толщина наружного шланга, мм | 2,5 — 3,0 |
Кабель АПвКаВ 300 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 35 кВ. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Одножильные кабели с алюминиевой оболочкой и броней требуют специальных мер при прокладке ввиду возникновения значительных потерь в оболочке (вихревых токов) при протекании по жиле переменного тока. Для снижения потерь применяют:
АПвКаВ vs АСБ (с бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, с броней): АПвКаВ имеет более высокую пропускную способность, не боится перепадов высот, не требует сложных муфт для остановки стекания пропитки, легче. АСБ дешевле и, в некоторых случаях, более устойчив к термическим перегрузкам кратковременного характера.
АПвКаВ vs АПвПу (в полиэтиленовой оболочке поверх алюминиевой): АПвКаВ имеет дополнительную механическую защиту в виде алюминиевой брони и наружного шланга, что делает его пригодным для прокладки в земле без дополнительных труб. АПвПу чаще используется в кабельных сооружениях, где риск механических повреждений минимален.
АПвКаВ vs ПвП (с медной жилой, изоляцией XLPE, в полиэтиленовой оболочке): Кабель с медной жилой имеет меньший диаметр при той же пропускной способности и меньшие потери, но стоимость его существенно выше. Алюминиевый аналог более экономичен по материалу.
Основное отличие – в материале брони и оболочки. У АПвКаВ броня из алюминиевых лент, а поверх алюминиевой герметичной оболочки. У АПвБбШв броня из стальных оцинкованных лент (две буквы «Б»), а поверх изоляции и экрана находится полиэтиленовая оболочка (буква «п» перед Шв). АПвКаВ более герметичен и не подвержен коррозии брони, но дороже.
Да, можно, так как кабель имеет собственную броню (алюминиевые ленты) и защитный шланг из ПВХ, которые обеспечивают механическую защиту от случайных повреждений. Однако в зонах с повышенной активностью (например, в местах возможных земляных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде плит или защитных труб на отдельных участках.
Алюминиевая оболочка и бронеленты должны быть заземлены на обоих концах линии для безопасности. На практике оболочка и броня соединяются между собой и подключаются к контуру заземления. В случаях с длинными линиями для снижения потерь на вихревые токи может применяться схема поперечного соединения оболочек и их заземления в точках, разбивающих линию на три примерно равных участка (согласно ПУЭ, гл. 3.4).
Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевой оболочкой применяются специальные соединительные и концевые муфты (СТП, КНТП). Они обеспечивают электрическое соединение жил, восстановление экрана, герметизацию оболочки и изоляцию. Для АПвКаВ критически важно использование муфт, предназначенных именно для кабелей с алюминиевой оболочкой, так как в их конструкции предусмотрены элементы для опрессовки и герметизации оболочки (хвостовики).
Точное значение зависит от многих факторов: удельного теплового сопротивления грунта, его температуры, глубины прокладки, количества работающих рядом кабелей. Ориентировочно, для АПвКаВ 1х300 мм² на 10 кВ, проложенного в траншее на глубине 0,7-1,0 м в нормальном грунте (с тепловым сопротивлением 1,0 К·м/Вт) при температуре грунта +15°C, допустимый длительный ток (Iдоп) составляет примерно 480-520 А. Для точного расчета необходимо использовать методики, изложенные в ПУЭ гл. 1.3 или специализированное программное обеспечение.
Алюминиевая броня не ржавеет, что критически важно при прокладке в агрессивных грунтах или в условиях повышенной влажности. Кроме того, она немагнитна, что исключает дополнительные потери на гистерезис и снижает индуктивное сопротивление кабельной линии. Однако механическая прочность алюминиевой брони несколько ниже, чем у стальной.
Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе при условии отсутствия риска значительных механических повреждений. Необходимо использовать специальные кабельные крепления (хомуты), не повреждающие наружный покров, и учитывать УФ-стойкость ПВХ шланга (обычно она достаточна). Для открытых солнечных участков иногда предпочтительнее марка с полиэтиленовым шлангом (АПвКаП).
Кабель АПвКаВ 300 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – герметичная алюминиевая оболочка, обеспечивающая абсолютную защиту изоляции от влаги, и использование сшитого полиэтилена, позволяющего эксплуатировать кабель при высоких температурах и перегрузках. Несмотря на более высокую первоначальную стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, его долговечность, низкие эксплуатационные затраты и высокая пропускная способность делают его экономически выгодным выбором для ответственных объектов. Правильный выбор, проектирование и монтаж с учетом особенностей одножильной конструкции и заземления оболочки являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.