Кабель АПвКбШв 6 кВ
Кабель АПвКбШв 6 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКбШв 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий, включая сложные трассы прокладки. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и общим принципам обозначений кабельной продукции следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; К – защитный экран в виде медной ленты, наложенной поверх изолированной жилы; б – броня из двух стальных лент; Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
Конструкция кабеля АПвКбШв 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, А99 или аналогичной) круглой формы. Для сечений от 50 мм² и выше жилы могут быть секторной или сегментной формы для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² или многопроволочной для больших сечений и повышенной гибкости.
- Экран по жиле (полупроводящей слой). Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ.
- Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) под высоким давлением, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым ударам и высокую механическую прочность. Толщина изоляции строго нормирована стандартами в зависимости от номинального напряжения.
- Экран по изоляции. Состоит из двух обязательных элементов. Первый – экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, аналогичный экрану по жиле. Поверх него накладывается второй элемент – медная лента (или набор медных лент) толщиной не менее 0,1 мм. Этот слой служит для создания равного потенциала по поверхности изоляции, отвода емкостных токов и в качестве пути для тока короткого замыкания в аварийных режимах.
- Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх индивидуально экранированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полупроводящей или крепированной бумаги, либо полимерной ленты. Она служит для фиксации скрученных жил и дополнительной защиты.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормирована в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основное назначение – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов) и от грызунов.
- Защитный шланг (наружная оболочка). Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), стойкого к распространению горения. Обозначение «Шв» указывает на то, что шланг выпрессован (наложен методом экструзии). Оболочка защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к воздействию влаги, масел, агрессивных сред и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Создания распределительных сетей 6 кВ на промышленных предприятиях.
- Питания мощного электропривода (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Подключения трансформаторных подстанций и распределительных устройств.
- Прокладки в качестве магистральных и вводных линий.
- Высокая допустимая температура эксплуатации (+90°C против +70°C для бумажной изоляции), что позволяет увеличить пропускную способность.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке трассы, так как в СПЭ-изоляции нет миграции пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных сечениях, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
- Более простой и чистый монтаж, не требующий спецконцевых муфт для осушения концов.
- Большая стойкость к воздействию влаги и агрессивных сред благодаря монолитной полимерной изоляции и оболочке.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (задиры, вмятины), которые могут стать очагом частичных разрядов и привести к пробою.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на момент закупки (хотя часто окупается за счет снижения эксплуатационных затрат).
- Необходимость тщательного заземления экранов с двух сторон для протекания токов утечки и токов КЗ, что требует применения специальных концевых и соединительных муфт.
- Требовательность к качеству монтажа: необходимо использовать специальный инструмент для разделки, соблюдать чистоту поверхностей и радиусы изгиба.
- Прокладка. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. Радиус изгиба должен быть не менее 15Dнар. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
- Соединение и оконцевание. Обязательно используются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. При разделке кабеля необходимо аккуратно снимать экраны, не повреждая основную изоляцию. Все экраны должны быть надежно соединены и заземлены.
- Испытания. После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением. Согласно ПУЭ (Глава 1.8), для кабелей на напряжение 6 кВ испытательное напряжение составляет 36 кВ, а продолжительность приложения – 10 минут.
- Эксплуатационный контроль. Рекомендуется проведение периодических измерений сопротивления изоляции и диагностики методом частичных разрядов для оценки состояния изоляции.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвКбШв 6 кВ должен соответствовать требованиям ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004 (или более новым). Ниже приведены ключевые параметры.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и форма жил | 1, 3 (секторные или круглые) |
| Материал жилы | Алюминий |
| Класс гибкости жилы | 1 (жесткая) или 2 (гибкая для многопроволочных) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250°C |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке | +130°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей – 20 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Сечение жилы, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 45-50 | 3500-4000 | 52.0 |
| 3×95 | 55-60 | 5000-5500 | 62.5 |
| 3×150 | 65-70 | 7000-7500 | 72.5 |
| 3×240 | 75-80 | 9500-10000 | 84.0 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвКбШв предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Наличие брони делает его предпочтительным выбором для участков с риском механических повреждений. Он широко используется для:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельным желе или битумом, а также в условиях, где возможны частые растягивающие нагрузки (подвижные участки, подвес на тросах).
Преимущества и недостатки кабеля АПвКбШв 6 кВ
Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, АСБ2л) и другими типами:
Недостатки и особенности:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКбШв требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКбШв от АПвПг?
Основное отличие – в конструкции брони и наружной оболочки. Кабель АПвПг имеет броню из круглых оцинкованных стальных проволок (индекс «П») и полиэтиленовый шланг (индекс «г»). Он предназначен для прокладки в условиях, где возможны растягивающие нагрузки (например, на крутых склонах, в болотистой местности). АПвКбШв с ленточной броней («б») лучше защищает от продавливающих и ударных воздействий, но не предназначен для значительных растягивающих усилий.
Можно ли прокладывать кабель АПвКбШв в воде?
Нет, данный тип кабеля не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для таких условий требуются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП2г).
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвКбШв 6 кВ?
Выбор сечения производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и других факторов по ПУЭ (Глава 1.3). Дополнительно выполняется проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, при прокладке в траншее обязательно устройство песчаной подушки и засыпка сверху слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной не менее 100 мм. Для защиты от механических повреждений лопатой сверху укладывается сигнальная лента или защитные плиты (кирпич).
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвКбШв 6 кВ при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, указанных в технической документации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше.
Чем отличается кабель на 6/10 кВ от кабеля на 6/6 кВ?
Маркировка U0/U (6/10) означает: U0 = 6 кВ – номинальное напряжение между жилой и землей (экраном/броней); U = 10 кВ – номинальное напряжение между жилами. Кабель 6/10 кВ рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение относительно земли в аварийном режиме может длительно повышаться. Кабель 6/6 кВ применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Использование кабеля 6/10 кВ в сетях 6 кВ является более надежным и распространенным решением.
Можно ли соединять кабель АПвКбШв с кабелем со старой бумажной изоляцией?
Да, это технически возможно с использованием специальной переходной муфты, которая обеспечивает герметичный переход между разными типами изоляции и конструкциями экранов. Однако такое соединение требует высокого качества монтажа и должно выполняться специалистами.