Кабель АПвКПг 240 мм
Кабель АПвКПг 240 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКПг 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с медными проволоками в качестве защитного покрова, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам: А – алюминиевая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; К – экран по жиле (в виде медной ленты или проводящего слоя); П – экран из медных проволок (поясной экран); г – голый (отсутствие наружного защитного покрова из материалов, не проводящих ток, таких как шланг из ПВХ). Цифра 240 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля АПвКПг 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию для обеспечения надежной работы в высоковольтных сетях.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной, в зависимости от требований гибкости.
- Экран по жиле (фазный экран). Обозначается буквой «К» в маркировке. Представляет собой полупроводящий экструдированный слой из сшитого полиэтилена, стойкого к влаге, или комбинацию полупроводящей ленты и медных проволок. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE) – материала, подвергнутого процессу вулканизации (сшивке молекул). Обозначается «Пв». Эта технология придает полиэтилену повышенные термические характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается с 70°C (для ПВХ) до 90°C, а кратковременно допустимая перегрузка – до 130°C. СПЭ обладает высокой механической прочностью, стойкостью к термоокислительному старению и влаге.
- Экран по изоляции (поясной экран). Обозначается буквой «П». Состоит из медных проволок (реже – ленты), наложенных поверх изоляции с малым шагом. В кабеле АПвКПг этот экран выполняет роль нулевой жилы (нейтрали) и служит для пропускания токов утечки и токов короткого замыкания. Он также обеспечивает симметричность электрического поля. Медные проволоки обеспечивают гибкость и механическую стойкость экрана.
- Защитный покров (оболочка). Буква «г» указывает на отсутствие внешней полимерной оболочки. Кабель является «голым». Защитную функцию от механических воздействий и коррозии выполняет именно поясной экран из медных проволок, который часто лужен для повышения коррозионной стойкости. Такая конструкция характерна для кабелей, предназначенных для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где нет риска прямого механического повреждения.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях: тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- Прокладка в помещениях, включая кабельные полуэтажи и технические этажи.
- Высокая пропускная способность по току благодаря повышенной допустимой температуре.
- Отсутствие ограничений по трассе прокладки (перепады высот).
- Высокая стойкость к термоокислительному старению и влаге.
- Меньший вес и внешний диаметр по сравнению с АСБл того же сечения и напряжения.
- Упрощение монтажа и эксплуатации.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции.
- Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами (отсутствие внешней полимерной оболочки у модификации «г»).
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок – необходима идеальная очистка и герметизация.
- Ступенчатую зачистку изоляции и экранов с соблюдением геометрии.
- Тщательную очистку и обезжиривание поверхности изоляции из СПЭ.
- Нанесение полупроводящего слоя и электропроводящей пасты в зонах экранирования.
- Точное позиционирование и усадку компонентов муфты.
- Надежное соединение медных экранов (поясных проволок) и их заземление с двух сторон.
- Прокладка в воздухе (на воздухе): 450-500 А.
- Прокладка в кабельном канале (в трубе): 400-450 А.
- Прокладка в земле (для модификаций с оболочкой): 500-550 А (зависит от теплопроводности грунта).
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры регламентируются стандартами ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 10, 20 и 35 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004. Ниже приведены ключевые данные для кабеля АПвКПг на напряжение 10 кВ с сечением 240 мм².
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) или 12/20 (24) |
| Сечение основной жилы, мм² | 240 |
| Количество и форма жил | 1 жила, секторная или круглая |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 (согласно ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/5 мин. | Для кабеля 10 кВ: 22-25 кВ |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться по согласованию) |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКПг 240 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель марки «г» (голый) не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, так как медный экран подвержен почвенной коррозии и механическим повреждениям. Для прокладки в земле используются модификации с защитной оболочкой из полиэтилена (АПвП) или поливинилхлорида (АПвВ).
При прокладке в воздухе (по эстакадам, стенам) необходимо учитывать воздействие солнечной радиации. Хотя сшитый полиэтилен обладает хорошей стойкостью к УФ-излучению, для длительной эксплуатации на открытом солнце рекомендуется использование кабелей в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (АПвПу) или применение защитных кожухов.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение проводится с кабелями традиционной конструкции с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и с кабелями в ПВХ изоляции (АВВГ).
| Параметр сравнения | АПвКПг (XLPE) | АСБл (Бумажно-масляная) | АВВГ (ПВХ) |
|---|---|---|---|
| Допустимая температура жилы, °C | +90 (длительно) | +80 (длительно) | +70 (длительно) |
| Допустимая перегрузка | Выше (до +130°C) | Ограничена | Низкая |
| Требования к прокладке | Нет ограничений по разности уровней | Ограничение по разности уровней (из-за стекания масла) | Нет ограничений по разности уровней |
| Монтаж при низких температурах | До -20°C без подогрева | Требует подогрева | Сложен при отрицательных температурах (ПВХ дубеет) |
| Токовая нагрузка (при прочих равных) | Наибольшая | Средняя | Наименьшая |
| Эксплуатация | Проще, не требует контроля масляных столбов | Требует мониторинга давления масла | Просто |
| Экологичность и пожароопасность | Без масла, не распространяет горение при одиночной прокладке | Наличие масла, пожароопасен | Выделяет токсичный хлористый водород при горении |
Преимущества АПвКПг 240 мм²:
Недостатки АПвКПг 240 мм²:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвКПг требует соблюдения правил ПУЭ и технологии работы с кабелями с изоляцией из СПЭ. Критически важным этапом является установка соединительных и концевых муфт. Для кабелей 6-20 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает:
Заземление экранов (броневых покровов) кабелей на напряжение 6-35 кВ обязательно с двух концов. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального режима работы, так как в нормальном режиме по экрану проходят емкостные токи, а в аварийном – токи короткого замыкания.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвКПг от АПвПг?
Основное отличие – в конструкции экрана. В АПвКПг экран выполнен в виде медных проволок (буква «П» в середине маркировки), которые наложены поверх изоляции. В кабеле АПвПг экран выполнен в виде медной ленты, обмотанной вокруг изоляции. Проволочный экран (АПвКПг) обеспечивает лучшее сопротивление токам КЗ, большую гибкость и механическую стойкость на изгиб.
Можно ли прокладывать АПвКПг 240 мм² в земле (траншее)?
Нет, прокладка модификации с индексом «г» (голый) в земле напрямую запрещена. Медные проволоки экрана подвержены ускоренной коррозии в агрессивных грунтах и механическим повреждениям при засыпке. Для прокладки в земле необходимо применять кабели с защитной оболочкой: АПвП (в оболочке из полиэтилена) или АПвВ (в оболочке из ПВХ).
Какой допустимый длительный ток для АПвКПг 240 мм² на 10 кВ?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки. Примерные значения (ориентировочно, точные данные берутся из ПУЭ гл. 1.3 или расчетных таблиц производителя):
Требуется ли для монтажа АПвКПг специальный инструмент?
Да, для качественного монтажа и разделки необходимы: специализированный разделочный инструмент с регулируемой глубиной реза (нож для продольного разрезания оболочки), калиброванные стрипперы для снятия изоляции, термофен для термоусаживаемых муфт, динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений в соединителях, мегомметр на 2500 В и 5000 В для проведения высоковольтных испытаний после монтажа.
Что означает цветовая маркировка на кабеле АПвКПг?
На внешней стороне экрана из медных проволок обычно наносится маркировка в виде цветных полос или этикеток. Она содержит информацию о производителе, типе кабеля, номинальном напряжении (кВ), сечении (мм²), длине (м) и дате изготовления. Также на кабеле через равные промежутки наносится его маркировка (АПвКПг) и год выпуска.
Как правильно выбрать между одножильным и трехжильным кабелем на 240 мм²?
Кабель АПвКПг 240 мм² – это, как правило, одножильный кабель. Для трехфазных сетей используются три одножильных кабеля, прокладываемых в треугольник или вплотную. Преимущество трех одножильных кабелей перед одним трехжильным (АПвВГ, АПвПГ) – большая гибкость, удобство транспортировки и монтажа на сложных трассах, а также меньшие потери на вихревые токи при больших сечениях. Однако при прокладке вплотную необходимо учитывать снижающие коэффициенты для токовой нагрузки из-за взаимного нагрева.