Кабель АПвКПу 1х35
Кабель АПвКПу 1х35: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКПу 1х35 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных сетях, в том числе в условиях сложной внешней среды. Расшифровка маркировки АПвКПу 1х35 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидной вулканизации; К – экран по изоляции из полупроводящего сшитого полиэтилена (электропроводящий слой); Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена. Цифра 1 указывает на количество жил, а 35 – на номинальное сечение токопроводящей жилы в мм².
Конструкция кабеля АПвКПу 1х35
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Послойное строение от центра к периферии:
- Алюминиевая токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 35 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) класса 1 по гибкости, что обеспечивает жесткость и удобство монтажа в стационарных условиях. Жила имеет круглую форму.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей на напряжение 6-10 кВ и выше.
- Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом пероксидной вулканизации. Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 10 кВ она составляет, как правило, 3,4 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой). Также выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с внутренним экраном формирует коаксиальную конструкцию, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле вокруг жилы и защищая изоляцию от внешних воздействий.
- Медная экранирующая оплетка. Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается оплетка из медных проволок или медной ленты. Ее назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. Для одножильных кабелей на 10 кВ сечением 35 мм² сечение экрана обычно нормируется и составляет, например, 16 мм².
- Разделительный слой. Применяется для предотвращения адгезии экрана к оболочке. Может выполняться в виде слоя ПЭТ-ленты или аналогичного материала.
- Наружная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (обозначение «Пу» – полиэтилен усиленный). Толщина оболочки рассчитывается исходя из механических требований. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель АПвКПу непосредственно в земле (в траншеях), в кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах и по воздуху.
- Питающие и распределительные линии 10 кВ в городских и промышленных электросетях.
- Вводы на подстанции и распределительные пункты.
- Прокладка в кабельных сооружениях: тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, производственных помещениях.
- Прокладка непосредственно в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно отметить, что кабель АПвКПу не имеет брони, поэтому в грунтах с повышенной опасностью механических повреждений (каменистые грунты, зоны земляных работ) требуется дополнительная защита.
- Прокладка по воздуху на опорах ЛЭП или фасадах зданий при условии стойкости оболочки к УФ-излучению, которой обладает полиэтилен.
- Высокие электрические характеристики: низкие диэлектрические потери, высокая пропускная способность по току (допустимый длительный ток для прокладки в земле составляет около 170-180 А).
- Отличная влагостойкость: конструкция с полиэтиленовой оболочкой и изоляцией из XLPE практически не подвержена влагопоглощению.
- Химическая и коррозионная стойкость: оболочка устойчива к агрессивным средам, что важно для прокладки в промышленных зонах.
- Гибкость и относительно небольшой вес: по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке или с бумажной изоляцией, что облегчает монтаж.
- Длительный срок службы: достигает 30 лет и более при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Удобство монтажа и соединения: возможность использования современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт.
- Отсутствие брони: требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в условиях возможных механических воздействий.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: задиры или вмятины на изоляции и экране недопустимы.
- Необходимость специальных мер при заземлении экрана: особенно на длинных линиях, для предотвращения циркулирующих токов и перегрева.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), но более низкая по сравнению с медными аналогами (ПвКПу).
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвКПу 1х35 регламентируются ГОСТ 18410-73 (на кабели с пластмассовой изоляцией) и более современными ТУ производителей, учитывающими последние технологические достижения.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 8,7/10 кВ (12 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 35 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа) | 18 кВ в течение 10 мин. |
| Материал оболочки | Полиэтилен |
| Стойкость оболочки к УФ-излучению | Высокая |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКПу 1х35 предназначен для создания и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые области применения:
Особенностью одножильных кабелей на среднее напряжение является необходимость учета индуктивного сопротивления и наведения токов на экран. При прокладке в земле или металлических трубах рекомендуется треугольное расположение жил или расположение вплотную для уменьшения индуктивности. При больших длинах и значительных токах нагрузки для снижения потерь в экране применяют его одноточечное или многоточечное заземление по специальным схемам, регламентированным ПУЭ.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКПу 1х35
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/Изоляция | Ключевые отличия от АПвКПу 1х35 | Область применения-аналог |
|---|---|---|---|
| АПвП 1х35 | Алюминий/XLPE/Полиэтилен | Отсутствие экрана по изоляции (маркировка «К»). Предназначен для сетей до 1 кВ. Кабель АПвКПу имеет экран и рассчитан на 10 кВ. | НН сети (0,4/0,23 кВ) |
| ПвКПу 1х35 | Медь/XLPE/Полиэтилен | Медная токопроводящая жила. Имеет более высокую проводимость, меньший вес по сечению, но значительно более высокую стоимость. Допустимый ток выше на 20-25%. | Критически важные линии, где требуется максимальная токовая нагрузка и минимум потерь |
| ААБл 1х35 | Алюминий/Бумажная пропитанная/Свинец/Броня | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая герметичная оболочка, броня из стальных лент. Тяжелее, сложнее в монтаже, требует особого внимания к перепадам уровней прокладки. Устаревшая, но надежная технология. | Замена старых линий, сети с высокими требованиями к герметичности |
| АПвБбШп 1х35 | Алюминий/XLPE/Броня/Полиэтилен | Наличие брони из стальных оцинкованных лент (Бб) и защитного шланга из полиэтилена (Шп). Прямой конкурент для прокладки в земле без дополнительной защиты. | Прокладка в земле (траншеях) с высоким риском механических повреждений |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается кабель АПвКПу от АПвП?
Ключевое отличие – наличие экрана (буква «К» в маркировке) и номинальное напряжение. АПвКПу имеет экран из полупроводящего материала и медной оплетки, что позволяет выравнивать электрическое поле и работать под напряжением 6-35 кВ. Кабель АПвП не имеет такого экрана и предназначен для сетей низкого напряжения (до 1 кВ).
Можно ли прокладывать АПвКПу 1х35 в земле без защиты?
Технически полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге и агрессии грунта. Однако, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабели без брони в оболочке из полиэтилена, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений. Это достигается укладкой в трубы, тоннели, либо использованием защитных плит или кирпича при прокладке на глубине более 1 метра. В зонах с высокой вероятностью раскопок рекомендуется применять бронированные марки (АПвБбШп).
Как заземляется экран одножильного кабеля АПвКПу?
Заземление экрана – критически важная процедура. Существует три основные схемы: двустороннее заземление (на обоих концах), одностороннее заземление и поперечное соединение экранов с их заземлением в одной точке. Выбор схемы зависит от длины линии, тока нагрузки и требований к безопасности. Двустороннее заземление наиболее просто, но на длинных линиях приводит к циркулирующим токам в экране и потерям. Одностороннее заземление исключает циркулирующие токи, но требует изоляции незаземленного конца экрана и может привести к опасному потенциалу на нем при КЗ. Точную схему должен выбирать проектировщик на основе расчетов.
Каков допустимый длительный ток для АПвКПу 1х35 при прокладке в земле?
Допустимый длительный ток зависит от многих факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта/воздуха, количества работающих параллельно кабелей, удельного теплового сопротивления грунта. Ориентировочное значение для одиночного кабеля, проложенного в земле при температуре грунта +20°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, составляет около 175-185 А. Точные данные необходимо брать из расчетных таблиц ГОСТ 31996-2012 или технической документации производителя для конкретных условий.
Требуется ли предварительный прогрев кабеля перед зимним монтажом?
Да, при температуре окружающего воздуха ниже -15°C монтаж без прогрева запрещен, так как полиэтилен и XLPE теряют эластичность и могут потрескаться при изгибе или ударе. Прогрев осуществляется с помощью трансформаторов или специальных нагревателей в закрытых помещениях или под тепляком. Температура кабеля в процессе монтажа должна быть не ниже указанной минимальной.
В чем разница между «Пв» и «ПвТо» в маркировке изоляции?
«Пв» обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена, полученного методом пероксидной (химической) вулканизации. «ПвТо» (или часто «ПвТ») – это изоляция из сшитого полиэтилена, полученного методом радиационной (электронной) вулканизации. Оба метода обеспечивают высокие свойства, но пероксидная вулканизация считается более распространенной и обеспечивает лучшую однородность изоляции для среднего и высокого напряжения.
Заключение
Кабель АПвКПу 1х35 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и полиэтиленовой оболочке, обеспечивает высокую пропускную способность, долгий срок службы и стойкость к внешним воздействиям. Правильный выбор данной марки кабеля, учет необходимости защиты при подземной прокладке и грамотное проектирование схемы заземления экрана являются залогом безопасной и безаварийной эксплуатации линии на протяжении десятилетий. Применение алюминиевой жилы делает его экономически эффективным решением для протяженных магистралей, где стоимость материала играет ключевую роль.