Кабель АПвКШп 95 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвКШп 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным покровом в виде шланга из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, а также в условиях возможного воздействия блуждающих токов и агрессивных сред.
Расшифровка маркировки АПвКШп 95 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К – экран поверх скрученных жил в виде оплетки из медных проволок.
- Шп – защитный шланг (покров) из полиэтилена.
- 95 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Выравнивание электрического поля вокруг изолированных жил, предотвращение возникновения частичных разрядов.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение безопасного отвода тока короткого замыкания.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах, на промышленных предприятиях.
- Прокладка в агрессивных и влагонасыщенных грунтах: Благодаря полиэтиленовому шлангу кабель устойчив к воздействию солей, кислот, щелочей и блуждающих токов, что делает его предпочтительным для прокладки в химической промышленности, вблизи морских побережий, на территориях с высокой коррозионной активностью.
- Кабельные линии в кабельных сооружениях: Тоннели, коллекторы, эстакады, где важна стойкость оболочки к влаге и условиям невзрывоопасной, но сырой среды.
- Участки с риском механических повреждений умеренного характера: Полиэтиленовый шланг обеспечивает защиту от истирания, ударов при укладке, давления грунта.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Срок хранения не должен превышать указанный в ГОСТ (обычно 2 года с даты изготовления).
- Подготовка к прокладке: Обязательная проверка целостности оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). При температуре ниже -15°C кабель требует прогрева в отапливаемом помещении.
- Прокладка: Допустимый радиус изгиба – не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина траншеи – 0.7-1.0 м. Засыпка – сначала мягким грунтом без камней, затем защитным покрытием (кирпичом, плитами). Расстояние между параллельно проложенными кабелями 10 кВ – не менее 100 мм.
- Монтаж муфт: Присоединение и ответвление выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Особое внимание уделяется герметизации и заземлению экрана.
- Заземление: Медный экран кабеля с обоих концов должен быть надежно заземлен для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Конструкция кабеля АПвКШп 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и стабильность работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
Жила секторной или круглой формы, однопроволочная или многопроволочная, изготовленная из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² чаще применяется многопроволочная жила, что повышает гибкость кабеля. Алюминий обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медью при сохранении требуемой токовой нагрузки.
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом радиационного или химического сшивания. Этот материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется стандартами, для 10 кВ она составляет, как правило, 3.0-3.4 мм.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негигроскопичным экструдированным или жгутами из полимерного материала. Это обеспечивает округлую форму сердечника и механическую стабильность.
4. Экранирование
Поверх скрученных изолированных жил накладывается экран в виде оплетки из медных проволок. Основные функции экрана:
5. Внутренняя оболочка
Поверх экрана накладывается оболочка из ПВХ пластиката. Она служит для дополнительной изоляции и механической защиты экрана, а также для придания требуемой круглой формы кабелю перед наложением брони.
6. Броня
В данной марке броня отсутствует. Буква «К» в маркировке указывает на экран из проволок, что иногда ошибочно принимают за броню. Защитную функцию от механических повреждений в кабеле АПвКШп выполняет внешний полиэтиленовый шланг.
7. Защитный шланг (покров) Шп
Наружный покров выполнен в виде шланга из полиэтилена, наложенного поверх внутренней ПВХ оболочки. Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) обеспечивает исключительную стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислотам, щелочам, солям), коррозии и блуждающим токам. Это ключевой элемент, позволяющий прокладывать кабель в сложных грунтах без дополнительных труб.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 8.7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура прокладки, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров | При прокладке |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При +20°C |
Токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт | 270-290 |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | 250-270 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (глубины, расстояния между кабелями, температуры среды).
Области применения кабеля АПвКШп 95 мм²
Важно: Кабель АПвКШп не имеет брони из стальных лент/проволок, поэтому не рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой активностью грызунов, в зонах с риском значительных сдвигов грунта или прямых механических воздействий (например, в зонах строительных работ без защиты). В таких случаях следует применять бронированные модификации (АПвБШп, АПвПуг).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвКШп | Рекомендуемая сфера применения |
|---|---|---|
| АПвКШп | Алюминиевая жила, экран из проволок, ПЭ шланг. Защита от коррозии и агрессивных сред. | Агрессивные грунты, условия блуждающих токов, общие распределительные сети 10 кВ. |
| АПвБШп | Наличие брони из стальных оцинкованных лент поверх экрана. Повышенная механическая защита. | Грунты с риском повреждений (кроме растягивающих усилий), участки с наличием грызунов. |
| АПвПуг | Броня из плоских стальных оцинкованных проволок. Защита от растягивающих усилий. | Укладка по крутонаклонным и вертикальным трассам, в болотистых грунтах с просадками. |
| ПвКШп | Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, стойкость к окислению, большая стоимость. | Ответственные объекты с высокими требованиями к токовой нагрузке и надежности, взрывоопасные зоны (в соответствующем исполнении). |
Требования к монтажу и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвКШп 95 мм² должна осуществляться с соблюдением правил ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвКШп от АПвБШп?
Основное отличие – в конструкции защитного покрова. АПвКШп имеет защитный полиэтиленовый шланг (Шп), но не имеет брони (Б). АПвБШп поверх экрана имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, а затем уже защитный шланг. Таким образом, АПвБШп обладает повышенной механической прочностью и защитой от грызунов, но может быть менее стойким к некоторым химическим воздействиям на саму броню, если шланг будет поврежден.
Можно ли прокладывать кабель АПвКШп 95 мм² в воде?
Прямая продолжительная прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется, так как конструкция не рассчитана на постоянное значительное гидростатическое давление. Для прокладки в водных преградах применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой оболочкой и усиленной броней (например, АПвП). АПвКШп может кратковременно находиться в воде или прокладываться в затопляемых кабельных сооружениях.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвКШп при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями среды, нагрузочными режимами и качеством монтажа соединений.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель снятие полупроводящего слоя с изоляции?
Да, абсолютно верно. Кабели на напряжение 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, как правило, имеют экструдированный полупроводящий (экранирующий) слой поверх изоляции каждой жилы. Перед установкой контактного соединения в муфте этот слой на определенную длину должен быть аккуратно удален с помощью специального инструмента, чтобы обеспечить правильное распределение электрического поля.
Допускается ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвКШп 10 кВ и кабелей 0.4 кВ?
Согласно ПУЭ (п. 2.3.86), совместная прокладка в одной траншее силовых кабелей до 10 кВ и до 1 кВ допускается. При этом кабели напряжением выше 1 кВ рекомендуется располагать выше кабелей напряжением до 1 кВ. Между группами кабелей разных напряжений, а также между силовыми кабелями и кабелями связи, должна быть установлена разделительная перегородка из несгораемого материала или соблюдено расстояние не менее 0.1 м (по местным условиям).
Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На что оно влияет?
Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по нагреву) и проверяется на потерю напряжения, термическую стойкость к токам короткого замыкания и экономическую плотность тока (для проектов). Для напряжения 10 кВ сечение 95 мм² является распространенным для фидеров, питающих распределительные трансформаторные подстанции мощностью 1000-2500 кВА. Оно обеспечивает баланс между пропускной способностью (около 270-290 А в земле) и стоимостью кабеля.
Заключение
Кабель АПвКШп 95 мм² является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ в условиях, требующих повышенной стойкости к коррозии и химической агрессии. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и защитного полиэтиленового шланга, обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор данной марки кабеля, учет ее особенностей (отсутствие брони) и профессиональный монтаж с применением соответствующих аксессуаров являются залогом создания устойчивой и безопасной кабельной линии.