Кабель АПвКШв 1 кВ 240 мм
Кабель АПвКШв 1 кВ 240 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКШв 1 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, броней из круглых стальных оцинкованных проволок и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его ключевые особенности — высокая механическая прочность, стойкость к растягивающим нагрузкам и возможность прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвКШв 1 кВ 240 мм²
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- П — изоляция жил из силанольносшитого полиэтилена.
- в — оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К — броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
- Шв — защитный шланг (покров) поверх брони из выпрессованного поливинилхлоридного пластиката.
- 1 кВ — номинальное напряжение 1000 В.
- 240 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Номинальное напряжение U0/U: 0,66/1 кВ.
- Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Допустимый нагрев жилы при перегрузке: +130°C.
- Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C: не менее 100 МОм.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Кабель устойчив к растяжению, давлению грунта, коррозии и воздействию блуждающих токов. Рекомендуется укладка на подушку из песка и защита сигнально-предупредительной лентой или плитами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия опасности механических повреждений в процессе эксплуатации. Броня обеспечивает защиту от случайных воздействий.
- Прокладка в условиях высокой коррозионной активности: Защитный шланг Шв и оцинкованная броня делают кабель пригодным для прокладки в солончаках, в грунтах с повышенной кислотностью/щелочностью, в промышленных зонах с агрессивными выбросами.
- Прокладка по мостам и эстакадам: Возможна при условии крепления с учетом температурных расширений и вибрационных нагрузок.
- Прокладка через водные преграды: Может применяться для прокладки по дну водоемов с неинтенсивным судоходством, так как броня из круглых проволок хорошо противостоит растягивающим усилиям.
- АПвКШв vs. АВБШв: Кабель АВБШв имеет броню из двух стальных лент. Он дешевле и лучше защищает от механических повреждений режущего типа, но значительно уступает АПвКШв в стойкости к растягивающим нагрузкам. АПвКШв предпочтительнее в нестабильных грунтах, при риске просадок и для прокладки через водные преграды.
- АПвКШв vs. АПвПу: Кабель АПвПу имеет броню из плоских стальных проволок и не имеет наружного шланга. Он легче и дешевле, но применяется в менее агрессивных средах, где не требуется защита брони от коррозии.
- АПвКШв vs. СИП: Самонесущий изолированный провод (СИП) предназначен исключительно для воздушных линий. Для подземного ввода или переходов в землю используется кабель типа АПвКШв.
- Алюминий vs. Медь: Медный аналог — кабель ПвКШв. При равном сечении медный кабель имеет меньший наружный диаметр, меньший вес, большую токовую нагрузку и лучшее сопротивление удару короткого замыкания, но его стоимость в 3-5 раз выше. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан для протяженных линий без жестких ограничений по габаритам и току.
- Раскатка: Запрещена раскатка с барабана методом перекатывания. Необходимо использовать кабельные чулки, лебедки и направляющие ролики. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Подогрев: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные, стопорные, концевые), рассчитанные на работу с броней из круглых проволок и СПЭ-изоляцией. Требуется качественная герметизация точек ввода.
- Заземление брони: Броня и металлические экраны (при их наличии) подлежат обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения электробезопасности и нормального функционирования защит.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (по нормам ПУЭ) и проверена на целостность жил и фазировку.
Конструкция кабеля АПвКШв 1 кВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн). Класс гибкости — 1 или 2.
2. Изоляция
Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Для напряжения 1 кВ и сечения 240 мм² типичная толщина изоляции составляет 1,8-2,0 мм. СПЭ обладает высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
3. Скрутка и поясная изоляция
Изолированные жилы многожильных кабелей скручиваются в сердечник. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки или экрана из медных лент или проволок, что зависит от модификации кабеля и требований к симметрии электрического поля.
4. Оболочка (внутренняя)
Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Наносится поверх поясной изоляции или скрученных жил. Защищает изоляцию жил от увлажнения, механических повреждений на этапе монтажа и служит дополнительным барьером от внешних воздействий. Имеет отличительную расцветку, часто черную.
5. Броня
Выполнена из круглых стальных оцинкованных проволок (К), наложенных поверх внутренней оболочки с определенным шагом. Это ключевой элемент, обеспечивающий защиту от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), а также от грызунов. Броня данного типа особенно эффективна при прокладке в грунтах с риском просадок и в условиях растягивающих нагрузок.
6. Защитный шланг (Шв)
Внешняя оболочка из выпрессованного ПВХ-пластиката, нанесенная поверх брони. Защищает стальные проволоки брони от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает стойкость к воздействию масел, бензина, кислот и щелочей. Выполняет также функцию дополнительной механической защиты.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
При температуре жилы +90°C и окружающей среды +25°C.
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКШв 1 кВ 240 мм² (одножильный/трехжильный)
Условия прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт.
| Количество и сечение жил | Длительно допустимый ток, А (в земле) | Длительно допустимый ток, А (в воздухе) |
|---|---|---|
| 1х240 мм² | 515 | 445 |
| 3х240 мм² | 425 | 390 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов на группировку, температуру среды и т.д.
Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (примерные)
| Параметр | Значение для 1х240 мм² | Значение для 3х240 мм² |
|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм | 35-40 | 55-65 |
| Масса 1 км кабеля, кг | 3500-4000 | 7000-8500 |
| Строительная длина, м, не менее | 150-200 | 150-200 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКШв 1 кВ 240 мм² предназначен для эксплуатации в сетях электроснабжения промышленных предприятий, шахт, рудников, нефтедобывающих комплексов, портовых сооружений и других объектов, предъявляющих повышенные требования к механической прочности кабельной линии.
Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительных несущих элементов (тросов), так как кабель не является самонесущим и не предназначен для значительных растягивающих нагрузок в вертикальной плоскости.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля для конкретного проекта требует анализа условий эксплуатации и технико-экономического обоснования.
Монтаж и эксплуатационные требования
Монтаж кабеля АПвКШв 1 кВ 240 мм² требует специальной подготовки и оборудования из-за его значительного веса и жесткости.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие брони «К» (круглые проволоки) от брони «Б» (стальные ленты) в кабеле АПвКШв?
Броня из круглых оцинкованных проволок (К) обеспечивает высокое сопротивление растягивающим и раздавливающим нагрузкам, что критически важно при прокладке в грунтах с возможными подвижками, на крутых склонах, при пересечении водных преград. Броня из стальных лент (Б) в кабеле АВБШв лучше защищает от проникающих ударов и режущих воздействий, но плохо работает на растяжение. Выбор определяется преобладающим видом механической угрозы.
Можно ли прокладывать кабель АПвКШв 1 кВ 240 мм² в кабельной канализации (блоках)?
Да, можно. Однако необходимо учитывать его значительный наружный диаметр и вес. Важно обеспечить условия для нормального теплоотвода (не допускать перегруппировки и переполнения каналов) и отсутствие острых кромок в местах выхода из блоков, которые могут повредить защитный шланг Шв.
Как правильно выбрать сечение жилы 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: длительно допустимый ток нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (ПУЭ гл.1.3), потери напряжения (должны быть в пределах нормы), термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока (для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки). Для тока нагрузки ~400 А в стандартных условиях прокладки в земле сечение 240 мм² является оптимальным.
Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвКШв при прокладке в земле, учитывая наличие брони и шланга?
Да, рекомендуется. Броня защищает от механических повреждений, но не от преднамеренного или неквалифицированного вмешательства. Стандартная практика — укладка кабеля на песчаную подушку толщиной 100-150 мм, засыпка мягким грунтом без камней на 200 мм и укрытие сигнальной лентой или кирпичом/бетонными плитами на всем протяжении трассы. Это позволяет предотвратить повреждение при последующих земляных работах.
Каков срок службы кабеля АПвКШв и от чего он зависит?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки (недопущение хронических перегрузок), коррозионной активности среды, качества монтажа муфт и отсутствия повреждений при сторонних работах. Регулярный мониторинг и диагностика (измерение сопротивления изоляции, диагностика частичных разрядов) позволяют продлить ресурс линии.
В чем преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-пропитанной (БПИ) в кабеле на 1 кВ?
СПЭ-изоляция, используемая в кабеле АПвКШв, обладает рядом преимуществ: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у БПИ), большая стойкость к тепловым ударам и перегрузкам, отсутствие риска стекания пропитки при прокладке на уклонах, меньший вес и диаметр кабеля при равном сечении, высокая влагостойкость. Кабели с БПИ требуют сложной системы подпитки маслом при больших перепадах высот.
Как маркируются жилы кабеля АПвКШв 1 кВ 240 мм²?
Жилы трехжильного кабеля маркируются либо цифровой маркировкой (1, 2, 3), нанесенной на изоляцию, либо цветовой изоляцией жил в соответствии с ГОСТ 31996-2012: для кабелей на напряжение до 1 кВ допускается любое сочетание цветов, кроме желто-зеленого (зарезервирован для заземления). Часто используется сочетание: фаза A — желтый, фаза B — зеленый, фаза C — красный. Нулевая жила (если есть) — голубой.