Кабель АПвКШв 1 кВ 300 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКШв 1 кВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и стойкость к сложным условиям эксплуатации.
Расшифровка маркировки АПвКШв
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок (концентрический экран).
- Шв – защитный шланг (внешняя оболочка) из ПВХ пластиката.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
- 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
- Класс гибкости: 1 или 2 (как правило, для сечения 300 мм² используется класс 1 – жила однопроволочная). Жила может быть секторной или круглой формы для оптимизации заполнения в многожильных кабелях.
- Сечение: 300 мм², нормированное по ГОСТ 22483.
- Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE).
- Технология: Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает полиэтилену повышенные температурные характеристики. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в режиме перегрузки или короткого замыкания – до +250°C.
- Толщина: Нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 1 кВ составляет, как правило, 2.0 мм.
- Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных перенапряжений.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии поля и снижение потерь.
- Защита персонала от поражения током при повреждении изоляции, так как экран заземляется.
- Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
- Цвет: Как правило, черный. Могут наноситься маркировочные надписи с указанием марки, сечения, напряжения, производителя и года изготовления.
- Функции: Защита от механических повреждений, агрессивных сред (масло, бензин, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях), ультрафиолетового излучения. Обеспечивает нераспространение горения при одиночной прокладке.
- Магистральные линии распределительных сетей 0.4/0.66/1 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, вводно-распределительных устройств (ВРУ) крупных объектов.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, электродвигатели), распределение энергии по цехам.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, спортивные комплексы, торговые центры.
- Кабельные линии в кабельных сооружениях: Лотки, короба, тоннели, эстакады, галереи, где предъявляются требования к нераспространению горения.
- Прокладка в земле (траншеях): При условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических воздействий, для которых требуется бронирование.
- Высокая допустимая температура: По сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией (+70°C), СПЭ-изоляция позволяет работать при +90°C, что увеличивает пропускную способность.
- Стойкость к влаге: Изоляция из сшитого полиэтилена негигроскопична, что упрощает монтаж и эксплуатацию.
- Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного сечения и напряжения.
- Отсутствие ограничений по разности уровней: В отличие от кабелей с бумажной пропиткой, нет ограничений на трассы с большими перепадами высот.
- Простота монтажа и оконцевания: Современные технологии монтажа муфт и концевых заделок для СПЭ-кабелей отработаны и надежны.
- Длительный срок службы: До 30 лет и более при соблюдении условий эксплуатации.
- Отсутствие брони: Требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в условиях возможных механических воздействий.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией (АВВГ): Однако это компенсируется повышенными эксплуатационными характеристиками.
- Радиус изгиба: При монтаже не допускается изгиб кабеля с радиусом менее 15 его наружных диаметров.
- Заземление экрана: Медный экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности и обеспечения нормальной работы защиты от однофазных замыканий на землю.
- Установка муфт: Для соединения и ответвления используются специальные соединительные и ответвительные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией на 1 кВ. Для оконцевания – концевые муфты (заделки) или кабельные вводы в оборудование.
- Прокладка в пучках: При прокладке нескольких кабелей вплотную необходимо вводить понижающие коэффициенты к допустимому току, как указано в таблице выше.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (как правило, 3.5 кВ в течение 10 мин.) и проверке целостности и правильности соединения экранов.
Конструкция кабеля АПвКШв 1 кВ 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 300 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным, но может поставляться и в многожильном исполнении (чаще 3 или 4 жилы). Далее рассмотрена типовая конструкция одножильного кабеля.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция жилы
3. Экранирование
Экран является обязательным элементом для кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение 1 кВ и выше. Он выполняет несколько ключевых функций:
В кабеле АПвКШв экран выполнен в виде оплетки из медных проволок (буква К в маркировке). Это обеспечивает хорошую гибкость и механическую стойкость экрана. Также может применяться экран в виде медной ленты, но в данной марке используется именно проволочный.
4. Поясная изоляция
Поверх экрана накладывается слой поясной изоляции, обычно из ПВХ-ленты или другого электроизоляционного материала. Этот слой предохраняет экран от повреждения при наложении внешней оболочки и дополнительно изолирует его.
5. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля 300 мм² | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Макс. 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Длительность не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей |
| Сопротивление изоляции, не менее | 10 МОм·км | При температуре +20°C |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~550-600 А | Зависит от условий прокладки (см. таблицу ниже) |
Допустимые длительные токовые нагрузки (Iдоп)
Токовая нагрузка зависит от множества факторов: способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в пучке. Приведены ориентировочные значения для одножильного кабеля АПвКШв 1 кВ 300 мм².
| Способ прокладки | Температура грунта/воздуха +25°C, А | Поправочный коэффициент при температуре +40°C |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), один кабель | ~580 | 0.88 |
| В воздухе (на лотке, в кабельном канале), один кабель | ~550 | 0.82 |
| В воздухе, пучок из 3-х кабелей вплотную | ~470 | 0.82 |
Примечание: Для точного расчета необходимо руководствоваться актуальными ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и методическими указаниями.
Область применения кабеля АПвКШв 1 кВ 300 мм²
Кабель предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через резистор, где в любом режиме работы напряжение между фазой и землей не превышает 1 кВ длительно и 1.2 кВ кратковременно. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель АПвКШв не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншеях) допустима только при условии низкой вероятности механических повреждений (например, в пластиковых или асбестоцементных трубах для защиты). Для трасс с повышенным риском необходимо применять бронированные аналоги (например, АПвБШв или АВБШв).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества
Недостатки
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКШв отличается от АПвБШв?
Основное отличие – наличие брони. Буква Б в маркировке АПвБШв означает «броня из стальных оцинкованных лент». Кабель АПвБШв предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, где есть риск механических повреждений. Кабель АПвКШв такой защиты не имеет.
Можно ли прокладывать АПвКШв в земле?
Да, можно, но с обязательными мерами предосторожности: прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) или в защитных коробах для исключения механических повреждений при раскопках, просадке грунта и т.д. Прямая укладка в траншею не рекомендуется.
Как правильно заземлить экран такого кабеля?
Экран (медная оплетка) должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Для этого экран выводится через концевую муфту или кабельный ввод на специальный зажим, который соединяется с контуром заземления. В соединительных муфтах экраны сращиваются и также выводятся на заземление. Это обеспечивает безопасность и корректную работу релейной защиты.
Каков срок службы кабеля АПвКШв?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении всех условий прокладки, монтажа, эксплуатации (температурные режимы, отсутствие перегрузок, защита от повреждений).
Что означает «не распространяет горение при одиночной прокладке»?
Это означает, что при испытаниях по установленной методике (одиночная прокладка на вертикальном стенде с поджигом снизу) кабель, имеющий оболочку из специального ПВХ-пластиката пониженной горючести, самостоятельно затухает после удаления источника огня и не поддерживает горение. При групповой прокладке требуется применение кабелей с индексом «нг» (не распространяющие горение при групповой прокладке), например, АПвКШвнг.
Какой аналог у кабеля АПвКШв с медной жилой?
Прямым аналогом с медной жилой является кабель ПвКШв (без буквы «А» в начале). Все остальные элементы конструкции (изоляция из СПЭ, медный экран, ПВХ шланг) идентичны. Медный кабель имеет большую проводимость, меньший вес при одинаковом токе, но значительно более высокую стоимость.
Как расшифровать маркировку на оболочке кабеля?
На оболочку наносятся несмываемые надписи, например: «АПвКШв 1 кВ 1х300 мм² ГОСТ Р 53769-2010 2024-05». Это означает: марка кабеля, номинальное напряжение, количество и сечение жил, стандарт изготовления, дата производства (месяц и год).
Заключение
Кабель АПвКШв 1 кВ 300 мм² является современным, надежным и эффективным решением для построения распределительных сетей среднего уровня мощности. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую температурную стойкость и пропускную способность, и наличие медного экрана, гарантирующего электробезопасность и стабильность электрических параметров. Выбор в пользу данной марки оправдан при прокладке в кабельных сооружениях, по конструкциям, в условиях возможного воздействия агрессивных сред, а также в земле при обеспечении дополнительной механической защиты. Правильный монтаж, заземление экрана и соблюдение условий эксплуатации являются залогом длительной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.