Кабель АПвКаВ 800 мм
Кабель АПвКаВ 800 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКаВ 800 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой оболочке и с защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с улучшенными термомеханическими свойствами; Ка – кабельная алюминиевая оболочка; В – защитный покров (виниловый шланг).
Конструкция кабеля АПвКаВ 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или сегментной формы для кабелей на напряжение 6-10 кВ, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Для 800 мм² жила, как правило, формируется из множества проволок. Алюминий соответствует марке АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше): Полупроводящий экструдированный слой, выполненный из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – обычно 4,5 мм, для 35 кВ – 10,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ) и стойкость к механическим нагрузкам.
- Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Внешний – медные проволоки, наложенные продольно или в виде спирали. Сечение экрана нормируется. Для кабеля 800 мм² сечение экрана обычно составляет не менее 50-70 мм². Этот экран выполняет функцию заземления и защиты от внешних электромагнитных влияний.
- Разделительный слой: Битумированная бумага или полимерная лента, наложенная поверх экрана для предотвращения коррозии алюминиевой оболочки от контакта с медью.
- Алюминиевая оболочка (Ка): Герметичная оболочка, выполненная методом прессования или сварки из алюминиевой ленты. Обеспечивает абсолютную защиту изоляции от проникновения влаги, газов и механических повреждений. Выполняет функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Толщина оболочки для кабеля 800 мм² составляет несколько миллиметров.
- Защитный покров (В): Наружный покров из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, наложенный поверх алюминиевой оболочки. Защищает алюминий от химической коррозии и механических воздействий при прокладке. Имеет характерный оранжевый или желтый цвет для кабелей на 35 кВ.
- Абсолютная герметичность: Алюминиевая оболочка полностью исключает проникновение влаги и газов в изоляцию, что резко повышает надежность и срок службы (до 40-50 лет).
- Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при высокой температуре жилы (90°C), что увеличивает допустимый длительный ток по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного сечения.
- Механическая прочность: Алюминиевая оболочка обеспечивает высокую стойкость к механическим повреждениям, растяжению и сдавливанию.
- Удобство монтажа на вертикальных участках: Отсутствие стекания пропиточного состава, характерного для маслонаполненных кабелей.
- Относительно меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (АСБ).
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с ПВХ изоляцией и даже некоторых типов кабелей с бумажной изоляцией.
- Сложность монтажа концевой и соединительной муфт: Требуется специальное оборудование для зачистки изоляции, обработки полупроводящих слоев и герметичного соединения алюминиевой оболочки. Необходима высокая квалификация персонала.
- Чувствительность к вибрациям: При прокладке на динамически нагруженных конструкциях (мосты) требуется дополнительное крепление.
- Большой вес и жесткость: Усложняет ручную укладку, требует применения механизмов.
- √t) / K, где S – минимальное сечение экрана (мм²), I – ток КЗ (кА), t – время его действия (с), K – коэффициент, зависящий от материала (для меди ~ 250). Расчетное сечение должно быть меньше или равно фактическому.
Основные технические и электрические параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и другими ведомственными нормами.
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля АПвКаВ 800 мм² на 10 кВ
| Параметр | Значение (ориентировочно) | Примечание |
|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, кВ | 12 | Для Uном=10 кВ |
| Допустимая длительная температура жилы, °C | 90 | В нормальном режиме |
| Максимальная температура жилы при КЗ, °C | 250 | Длительность до 4 сек. |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки, °C | 130 | |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.0371 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | 0.35 — 0.45 | Зависит от толщины изоляции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | 0.11 — 0.13 | |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~860 — 950 | Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе) |
Таблица 2. Механические и монтажные характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды при монтаже | Не ниже -15°C (при прогреве допустима прокладка при более низких температурах) |
| Допустимое растягивающее усилие при прокладке | Рассчитывается индивидуально, но не более 50-70% от разрывного усилия алюминиевой оболочки |
| Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании | Высокая, благодаря алюминиевой оболочке и изоляции XLPE |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКаВ 800 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи, питания мощных промышленных объектов (металлургические комбинаты, нефтехимические заводы), подключения подстанций и распределительных устройств. Благодаря герметичной алюминиевой оболочке, кабель может прокладываться в земле (в траншеях), включая участки с высокой коррозионной активностью и повышенной влажностью, в коллекторах, туннелях, шахтах, а также по эстакадам и в помещениях. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или сигнальными лентами. Запрещена прокладка в земле, содержащей шлак, строительный мусор или вещества, агрессивные к алюминию. При подвесной прокладке необходимо использовать специальные кабельные конструкции и учитывать значительный вес кабеля (вес 1 км кабеля АПвКаВ 800 мм² на 10 кВ составляет примерно 8-9 тонн).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКаВ 800 мм²:
Недостатки:
Сравнение с кабелем АПвПу (с медной оболочкой)
Основное отличие от кабеля АПвПу заключается в материале герметичной оболочки. Медная оболочка (Пу) обладает лучшей коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и более высокой электропроводностью, что может быть важно для использования оболочки в качестве заземляющего проводника. Однако кабель с алюминиевой оболочкой (АПвКаВ) существенно дешевле и легче, что часто является определяющим фактором при выборе для стандартных условий прокладки.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвКаВ 800 мм² на 10 кВ без установки соединительных муфт?
Длина строительной длины кабеля в одной бухте/барабане определяется заводом-изготовителем и может достигать 500-700 метров для сечения 800 мм². Технически допустимая длина участка без муфт ограничена возможностью транспортировки и укладки тяжелой бухты, а также допустимым растягивающим усилием. Для больших расстояний используются несколько строительных длин, соединенных муфтами.
Вопрос 2: Как правильно выбрать сечение экрана по току КЗ для данного кабеля?
Сечение медных проволок экрана нормируется и указывается в ТУ на конкретный кабель. Для 800 мм² оно обычно составляет не менее 50-70 мм². При проектировании необходимо выполнить проверку термической стойкости экрана по току короткого замыкания, используя формулу: S ≥ (I
Вопрос 3: Допустима ли прокладка кабеля АПвКаВ в одном лотке с кабелями низкого напряжения?
Да, допустима, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 2.3). Силовые кабели напряжением до 35 кВ могут прокладываться совместно с кабелями до 1 кВ. При этом необходимо обеспечить их разделение перегородкой из негорючего материала или соблюсти расстояние по горизонтали не менее 250 мм. Также требуется учесть взаимный нагрев и выбрать соответствующие поправочные коэффициенты для допустимых токовых нагрузок.
Вопрос 4: Каков порядок и ключевые моменты монтажа концевой муфты на кабель АПвКаВ?
Процесс включает несколько этапов: 1) Разделка конца кабеля: послойное снятие защитного покрова, алюминиевой оболочки, экранов и изоляции с использованием специальных шаблонов. 2) Подготовка поверхности изоляции жилы (шлифовка, обезжиривание). 3) Установка изоляционных и полупроводящих элементов муфты (обычно термоусаживаемых). 4) Герметизация места перехода с алюминиевой оболочки на корпус муфты (с помощью свинцового наплава, эпоксидных герметиков или термоусаживаемых манжет). 5) Присоединение наконечника жилы опрессовкой. 6) Заземление экрана и алюминиевой оболочки. Каждый этап должен выполняться строго по инструкции производителя муфт.
Вопрос 5: Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля АПвКаВ 800 мм²?
Основным документом является сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и 020/2011 «Электромагнитная совместимость». Также обязательны протоколы приемо-сдаточных испытаний, проводимых заводом-изготовителем на каждой партии (измерение сопротивления жилы, испытание изоляции повышенным напряжением, проверка целостности экранов). При поставке по ГОСТ должен предоставляться паспорт изделия.
Вопрос 6: В чем заключается особенность испытания высоким напряжением кабеля после прокладки?
Согласно ПУЭ (пункт 1.8.40), кабели на напряжение 10 кВ после прокладки испытываются постоянным выпрямленным напряжением. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена величина испытательного напряжения составляет 60 кВ, а продолжительность – 10 минут. Цель испытания – выявить возможные повреждения изоляции, оболочки или экрана, полученные при транспортировке и монтаже. Испытание переменным напряжением частотой 50 Гц для данного типа кабелей не рекомендуется, так как может инициировать развитие водяных древ.
Заключение
Кабель АПвКаВ 800 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства магистральных кабельных линий среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – герметичность алюминиевой оболочки и высокие термомеханические свойства изоляции из сшитого полиэтилена – обеспечивают длительный срок службы и высокую пропускную способность в разнообразных условиях эксплуатации. Выбор данного кабеля экономически оправдан для ответственных объектов, где приоритетом является бесперебойность электроснабжения и минимизация эксплуатационных затратов. Успешная реализация проекта с применением кабеля АПвКаВ требует тщательного проектирования, квалифицированного монтажа с использованием соответствующих аксессуаров и строгого соблюдения правил испытаний и эксплуатации.