Кабель АПвКШв 1-х жильный

Кабель АПвКШв 1-х жильный: полный технический обзор

Кабель АПвКШв 1-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлорида. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают надежную работу в электрических сетях среднего напряжения, в том числе в условиях повышенных механических нагрузок и в агрессивных средах.

Расшифровка маркировки АПвКШв

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый). Таким образом, «Пв» обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE).
К – тип защитного покрова: броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
Шв – материал наружного шланга: шланг защитный из поливинилхлорида.
1-х жильный – количество и форма жилы: одна жила, форма (секторная или круглая) может уточняться в заказе.

Полное обозначение также включает номинальное напряжение, количество и сечение жил. Например: АПвКШв 1х300/35-10 – кабель на 10 кВ с одной алюминиевой жилой сечением 300 мм².

Конструкция кабеля АПвКШв 1-х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 до 240 мм² жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн). Для сечений 300 мм² и более – только многопроволочной. Класс жилы (1 или 2) определяет ее гибкость.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или в виде полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к трекингу.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
Медный экран (заземляющий). Выполнен в виде оплетки из медных проволок или в виде медных лент, наложенных спирально. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве заземляющего проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
Броня. Выполнена из отдельных оцинкованных стальных проволок, наложенных поверх медного экрана с подушкой из ПВХ-лент или крепированной бумаги для защиты от коррозии и механических повреждений. Броня обеспечивает высокую механическую прочность на растяжение и защиту от грызунов.
Наружный защитный шланг (оболочка). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, а всю конструкцию кабеля – от воздействия влаги, масел, агрессивных химических веществ и механических повреждений. Оболочка имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на напряжение выше 1 кВ.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель АПвКШв 1-х жильный соответствует требованиям ТУ 16.К71-310-2001 и международным стандартам (МЭК 60502-2).

Таблица 1. Условия прокладки и эксплуатации

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	6/10(12) кВ, 8,7/15(17,5) кВ, 12/20(24) кВ, 18/30(36) кВ, 21/35(40,5) кВ
Температура эксплуатации	От -50°C до +50°C
Относительная влажность воздуха	До 98% при температуре до +35°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Допустимая температура нагрева жилы: — при длительной эксплуатации — при коротком замыкании — при перегрузке	+90°C +250°C (макс. 4 сек) +130°C (макс. 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
Срок службы	Не менее 30 лет
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, на эстакадах, в помещениях, в условиях агрессивных сред. Не предназначен для прокладки в воде.

Таблица 2. Примеры конструктивных параметров для кабеля на 10 кВ

Сечение жилы, мм²	Толщина изоляции, мм	Диаметр медного экрана, мм	Диаметр кабеля, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)
50	4,5	0,9	30	2100
120	4,5	1,2	40	3500
240	4,5	1,5	50	5500
400	4,5	1,8	60	8000

Области применения

Кабель АПвКШв 1-х жильный применяется для создания надежных силовых линий в следующих областях:

Магистральные и распределительные сети среднего напряжения (6-35 кВ) городской и промышленной инфраструктуры.
Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, заводских цехов.
Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах), где требуется механическая защита.
Участки с повышенными требованиями к механической прочности: пересечения дорог, зоны с риском повреждения грызунами, участки с возможными смещениями грунта.
Объекты с агрессивными условиями среды: химические производства, места с повышенной влажностью или засоленностью.

Важное замечание: При прокладке одножильных кабелей в металлической броне на переменном токе в броне наводятся вихревые токи, что приводит к дополнительным потерям мощности и нагреву. Для их снижения необходимо выполнять перекладку фаз (транспозицию) или использовать специальные схемы прокладки (в «треугольник», «плоскостью»). На концах кабеля броня должна быть заземлена с обеих сторон.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКШв 1-х жильный

Преимущества:

Высокая надежность изоляции. Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне, не подвержен термопластической деформации, обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.
Отличная механическая защита. Броня из стальных проволок защищает от растягивающих усилий, ударов, проколов и грызунов.
Коррозионная стойкость. ПВХ шланг поверх оцинкованной брони обеспечивает комплексную защиту от влаги и агрессивных сред.
Наличие медного экрана. Обеспечивает симметрию электрического поля, защиту от помех и безопасный отвод токов замыкания.
Более легкий вес по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке. Облегчает транспортировку и монтаж.
Допустимость прокладки на вертикальных и наклонных трассах благодаря броне из проволок.

Недостатки:

Потери в броне. Как и все одножильные кабели в стальной броне, требует учета и компенсации потерь на вихревые токи.
Большой радиус изгиба. Менее гибок, чем кабели без брони или с гибкой броней из лент.
Более высокая стоимость по сравнению с небронированными аналогами (АПвПу, АПвВ).
Необходимость специальных концевых заделок для медного экрана и брони, что усложняет монтаж.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКШв требует соблюдения строгих правил:

Раскатка. Запрещается сбрасывать барабаны с кабелем. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов, не допуская механических повреждений оболочки и превышения минимального радиуса изгиба.
Заземление. Медный экран и броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит. При большой длине линии рекомендуется выполнять кросс-соединение экранов для снижения циркулирующих токов.
Соединение и оконцевание. Для соединения жил применяются кабельные муфты соединительные (СТП), для подключения к оборудованию – концевые муфты (КНТп) или термоусаживаемые оконечники. Все элементы экрана (медные проволоки) должны быть восстановлены и соединены внутри муфты.
Прокладка в земле. При прокладке в траншеях кабель должен быть уложен на песчаную подушку и засыпан мягким грунтом без камней. Сверху укладывается сигнальная лента. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКШв от АПвБШв?

Основное отличие – в типе брони. Кабель АПвБШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Б»), которая в основном защищает от механических повреждений (проколов, грызунов), но плохо воспринимает растягивающие нагрузки. Кабель АПвКШв с броней из круглых проволок (индекс «К») рассчитан на значительные растягивающие усилия и может прокладываться на вертикальных участках с большим перепадом высот.

Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей АПвКШв в одной траншее?

Да, можно. Однако для снижения потерь и обеспечения нормального теплоотвода необходимо соблюдать нормативные расстояния между кабелями. Рекомендуется укладывать кабели в треугольник или с промежутками не менее 100 мм. При параллельной прокладке в плоскости необходимо учитывать взаимное влияние и, при необходимости, выполнять транспозицию фаз.

Как правильно выбрать сечение жилы для АПвКШв?

Выбор сечения производится по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды), потеря напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания. Основным является расчет по допустимому току с использованием поправочных коэффициентов для условий прокладки (в земле, в воздухе, группами).

Нужно ли использовать концевые муфты при подключении к КРУ?

Обязательно. Концевая муфта (или набор термоусаживаемых трубок и оконечников) обеспечивает герметизацию торца кабеля, плавный контроль электрического поля на конце экрана, надежное соединение жилы с клеммой аппарата, а также заземление медного экрана и брони. Подключение кабеля без муфты недопустимо.

Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в процессе производства. Это резко повышает его термостойкость: если обычный полиэтилен начинает плавиться при ~110°C, то XLPE сохраняет форму и диэлектрические свойства до ~250°C. Он также обладает более высокой стойкостью к растрескиванию под напряжением и воздействию влаги.

Как маркируется кабель АПвКШв на барабане и по длине?

На барабан наносится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, номинального напряжения, сечения, длины, массы, даты изготовления, номера барабана и знака соответствия. По длине кабеля, через каждые метр или менее, на оболочке наносится несмываемая маркировка, дублирующая данные с бирки (марка, сечение, напряжение, год выпуска, название завода).

Каковы особенности заземления брони и экрана одножильного кабеля?

Медный экран и стальная броня должны быть заземлены на обоих концах линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и корректной работы релейной защиты. Однако при большой длине линии (обычно более 500-1000 м) прямое заземление с двух сторон приводит к циркуляции значительных токов по экрану из-за наведенной ЭДС. В таких случаях применяют специальные схемы: заземление с одной стороны и изоляция с другой, кросс-соединение экранов между фазами или применение устройств ограничения токов экрана (SVL). Выбор схемы требует детального расчета.

Заключение

Кабель АПвКШв 1-х жильный является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективного экранирования и прочной брони, обеспечивает длительный срок службы и стабильность работы. Грамотный выбор сечения, соблюдение правил прокладки, монтажа и заземления, а также применение качественных кабельных аксессуаров являются обязательными условиями для реализации всех технических преимуществ данного типа кабеля.

Кабель АПвКШв 1-х жильный