Кабель АПвКШв 1 кВ 95 мм
Кабель АПвКШв 1 кВ 95 мм²: полный технический обзор и область применения
Кабель АПвКШв 1 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлорида. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к различным внешним воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных системах распределения электроэнергии.
Расшифровка маркировки АПвКШв
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – индекс, указывающий на изоляцию из сшитого полиэтилена (в данном контексте).
- К – тип защитного покрова: контрольный (в общепринятой трактовке для данной марки – экран из медных проволок).
- Шв – материал наружной оболочки: шланг виниловый (поливинилхлоридный).
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 95 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Повышенная температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C.
- Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям (до +250°C).
- Отличные диэлектрические характеристики и низкие диэлектрические потери.
- Высокая стойкость к растрескиванию и воздействию влаги.
- Механическая прочность и устойчивость к деформациям.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля.
- Создание пути для тока короткого замыкания или тока утечки в случае повреждения основной изоляции, что способствует быстрому срабатыванию защитных устройств (релейной защиты).
- Защита от механических повреждений.
- Защита от агрессивных сред: масел, бензина, кислот, щелочей, солнечного излучения.
- Предотвращение проникновения влаги.
- Обеспечение необходимых противопожарных характеристик (не распространяет горение при одиночной прокладке).
- Распределительные сети 0.4/1 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах для питания промышленных предприятий, жилых микрорайонов, общественных зданий.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, станки) в условиях возможного наличия агрессивных сред и механических воздействий.
- Объекты инфраструктуры: Прокладка на железнодорожных и трамвайных станциях, в метрополитенах, портах, аэропортах.
- Сельское хозяйство: Электроснабжение животноводческих комплексов и зернохранилищ.
- Взрыво- и пожароопасные зоны: Может применяться с учетом класса зоны и дополнительных мер защиты (например, в стальных трубах).
- Подготовка трассы: Очистка от острых предметов, устройство песчаной подушки при прокладке в земле.
- Радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Температура монтажа: Без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах необходим предварительный прогрев в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов.
- Заземление экрана: Медный экран подлежит обязательному заземлению с двух концов кабельной линии для обеспечения функционирования защиты и безопасности. Это критически важное требование.
- Соединение и оконцевание: Соединение жил сечением 95 мм² производится с помощью специальных кабельных муфт: соединительных, ответвительных или концевых. Для алюминиевых жил необходимо использовать технологии, предотвращающие окисление (например, заполнение контактной пастой), и сертифицированную арматуру.
- Маркировка: На концах кабеля и в муфтах должна быть установлена бирка с указанием марки, сечения, номера линии и даты монтажа.
- Температурный режим: Длительно допустимая температура +90°C против +70°C у ПВХ.
- Стойкость к КЗ: Выдерживает +250°C против +160°C у ПВХ.
- Стойкость к старению и влаге: XLPE практически не стареет под воздействием влаги, в то время как влага ухудшает свойства ПВХ.
- Диэлектрические потери: У XLPE они значительно ниже.
- Экологичность: При горении XLPE не выделяет хлористого водорода, в отличие от ПВХ.
- По длительно допустимому току нагрузки: Расчетный ток линии должен быть меньше допустимого тока для кабеля в конкретных условиях прокладки (в воздухе, в земле) с учетом всех поправочных коэффициентов.
- По потере напряжения: Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать установленных норм (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Кабель должен выдерживать ток КЗ за время его отключения защитой без разрушения. Для сечений 95 мм² и выше этот критерий, как правило, выполняется.
- ГОСТ 16442-80 (основной стандарт на кабели с пластмассовой изоляцией).
- ТУ 16.К71-335-2004 (технические условия, часто используемые производителями).
- Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ, 7-е издание).
- СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства».
Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из ПВХ, на напряжение 1 кВ, сечением 95 квадратных миллиметров.
Конструкция кабеля АПвКШв 1 кВ 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по классу 2 или 5 гибкости по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа. Форма жилы – секторная или круглая. Использование алюминия обеспечивает экономическую эффективность и снижение веса кабеля по сравнению с медными аналогами.
2. Изоляция жилы
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что кардинально улучшает его свойства:
Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 16442-80 или ТУ 16.К71-335-2004) и для данного напряжения и сечения составляет несколько миллиметров.
3. Экран по жиле
Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных перенапряжений и коронных разрядов.
4. Поясная изоляция и заполнение
Скрученные изолированные жилы (обычно три или четыре) обматываются поясной изоляцией из специальных лент или пленок. Межфазное пространство заполняется экструдированным заполнителем из резины или ПВХ-пластиката, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
5. Экран из медных проволок
Ключевой элемент марки «К» в обозначении. Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде оплетки из медных проволок малого диаметра. Функции экрана:
6. Наружная оболочка из ПВХ пластиката
Внешний защитный слой, обозначаемый «Шв». Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката. Выполняет следующие функции:
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвКШв 1 кВ 3х95 мм².
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительно допустимая |
| Максимальная температура при КЗ, °C | +250 | Длительность не более 5 сек |
| Допустимый нагрев при перегрузке, °C | +130 | |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 3.5 | Продолжительность 10 мин. |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.09 | Зависит от конструкции и расстояния между жилами |
| Активное сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | 0.310 | ГОСТ 22483 |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Не распространяет горение при одиночной прокладке |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Область применения кабеля АПвКШв 1 кВ 95 мм²
Благодаря сочетанию сшитого полиэтилена, экрана и защитной оболочки, кабель нашел широкое применение в различных отраслях:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных кабельным желе или аналогичными составами, так как это может привести к нарушению теплоотвода и повреждению оболочки.
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между АПвКШв и другими марками зависит от условий прокладки и требований проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвКШв | Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, экран, ПВХ шланг. Оптимальное соотношение цена/качество для жестких условий. | Промышленные сети, наружные прокладки, агрессивные среды. |
| АВВГ | Алюминиевая жила, ПВХ изоляция и оболочка, без экрана. Более низкая термостойкость и надежность. | Прокладка в сухих помещениях, кабельных лотках, где нет агрессивных сред и высоких требований к помехозащищенности. |
| ПвКШв (или ПвБШв) | Медная жила, XLPE-изоляция, экран, ПВХ шланг. Более высокая проводимость, стойкость к коррозии, цена. | Критически важные объекты, взрывоопасные зоны, сети с высокими требованиями к токовой нагрузке и надежности. |
| АПвПу (или АПвПг) | Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, экран, полиэтиленовая оболочка. Более высокая стойкость к влаге и агрессивным почвам. | Прямая прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в условиях высокой коррозионной активности. |
Расчет и выбор сечения 95 мм². Токовые нагрузки.
Сечение 95 мм² выбирается исходя из расчетного тока нагрузки с учетом условий прокладки. Длительно допустимый ток для кабеля АПвКШв 1 кВ 3х95 мм² варьируется.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (при +90°C на жиле, +25°C земли/воздуха) | Поправочные коэффициенты |
|---|---|---|
| Проложен в воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~215 А | K1 – при температуре воздуха выше +25°C. K2 – при количестве кабелей в пучке более одного. |
| Проложен в земле (в траншее, одной цепью, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт) | ~240 А | K3 – при температуре почвы выше +15°C. K4 – для других условий прокладки (глубина, расстояние между цепями, теплопроводность грунта). |
Выбор именно 95 мм² часто обусловлен необходимостью питания объектов с мощностью порядка 100-150 кВт при трехфазном напряжении 380В, а также требованиями к потере напряжения и термической стойкости при коротких замыканиях.
Прокладка и монтаж
Монтаж кабеля АПвКШв должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), СНиП и проектной документацией.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКШв отличается от АПвБШв?
Основное отличие в конструкции брони. В марке АПвКШв литера «К» обозначает экран из медных проволок. В марке АПвБШв литера «Б» указывает на наличие брони из двух стальных оцинкованных лент. АПвБШв применяется при повышенном риске механических повреждений (например, при прокладке в земле с возможными смещениями грунта, в кабельных сооружениях с риском падения тяжелых предметов). АПвКШв имеет лучшую гибкость и несколько меньший вес и диаметр.
Можно ли прокладывать АПвКШв 1 кВ 95 мм² в земле без защиты?
Да, наружная ПВХ оболочка «Шв» обеспечивает защиту от влаги и умеренных механических воздействий, что позволяет прокладывать кабель непосредственно в траншее. Однако при наличии высоких рисков механических повреждений (скалистый грунт, зоны с земляными работами) рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, либо использование бронированного кабеля (АПвБШв).
Как правильно заземлить экран такого кабеля?
Экран из медных проволок должен быть заземлен с обоих концов линии. Для этого в концевых и соединительных муфтах предусмотрены специальные лепестки или выводы для подключения заземляющего проводника. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать требованиям ПУЭ (обычно не менее 16 мм² по меди для сечений жил 95 мм²). Заземление с двух сторон обеспечивает путь для токов утечки и способствует быстрому отключению поврежденной линии защитами.
Каковы преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?
Как определить необходимое сечение кабеля для замены существующего или для нового проекта?
Сечение выбирается по трем основным критериям в соответствии с ПУЭ гл. 1.3:
Для предварительной оценки мощности, которую может передавать кабель 95 мм² при трехфазном напряжении 380В, можно использовать формулу: P = √3 U I cosφ, где I – допустимый ток (~240А в земле), cosφ – коэффициент мощности (например, 0.85). Получаем P ≈ 1.73 380 240 0.85 ≈ 134 кВт.
Существуют ли одножильные модификации кабеля АПвКШв 95 мм²?
Да, производятся кабели АПвКШв с одной жилой сечением 95 мм². Они применяются, как правило, для прокладки в трехфазных сетях, где жилы разных фаз монтируются раздельно (например, в отдельных трубах или на лотках). Это позволяет снижать потери на вихревые токи в экранах и броне. При этом каждая одножильная секция имеет собственный экран и оболочку.