Кабель АПвКШв 240 мм
Кабель АПвКШв 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКШв 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок и с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Сечение 240 мм² является одним из наиболее востребованных в магистральных сетях и ответвлениях к мощным потребителям.
Расшифровка маркировки АПвКШв 240 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается «в» в следующей позиции).
- в – обозначение изоляции из сшитого полиэтилена.
- К – тип экрана: экран из медных проволок, наложенных поверх экрана из медной ленты (комбинированный экран).
- Шв – материал защитного покрова (шланга): шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.
- 240 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений.
- Защиту от внешних электромагнитных помех.
- Замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции, обеспечивая срабатывание защитных устройств.
- Механическую защиту от повреждений.
- В земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах.
- В помещениях и тоннелях, включая зоны с повышенной влажностью.
- На кабельных эстакадах и в галереях.
- В условиях агрессивных сред (при отсутствии прямого воздействия на оболочку).
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ позволяет работать при более высоких температурах, чем бумажно-масляная изоляция, что увеличивает допустимый ток нагрузки.
- Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от маслонаполненных или пропитанных кабелей.
- Гибкость и меньший вес: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией аналогичного сечения и напряжения, что облегчает монтаж.
- Высокая стойкость к термоциклированию: СПЭ сохраняет свойства при многократных нагревах и охлаждениях.
- Относительная простота монтажа и монтажа муфт: Не требует сложной технологии пропитки или заливки.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении оболочки и попадании влаги под экран возможна водная триинга (рост водных «деревьев» в изоляции), ведущая к постепенному снижению электрической прочности и пробою.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААШв, ААБл) на аналогичное напряжение, но часто более низкая, чем у медных аналогов (ПвКШв).
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная герметизация и заземление экранов.
- Ограниченная стойкость к динамическим нагрузкам при прямом прокладывании в грунте.
Конструкция кабеля АПвКШв 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность и долговечность в эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. В трехжильном кабеле используется три жилы указанного сечения.
2. Фазная изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивания (химическая или радиационная) придает материалу сетчатую молекулярную структуру, что кардинально повышает его термостойкость по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 сек) кабель выдерживает температуру до +250°C.
3. Экран
Каждая изолированная жила имеет собственный экран из электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты, поверх которого наложен экран из медной ленты. Поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается общий экран в виде медных проволок (обозначение «К» в маркировке). Это комбинированное экранирование обеспечивает:
4. Заполнитель и поясная изоляция
Между экранированными жилами и общим экраном могут располагаться заполнители из ПВХ-лент или нетканых материалов для придания кабелю круглой формы. Поверх общего экрана из проволок накладывается поясная изоляция, часто из битумированной бумаги или лент, для дополнительной защиты.
5. Защитный шланг (покров Шв)
Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (солей, щелочей, кислот). ПВХ-пластикат не поддерживает горение, что соответствует требованиям пожарной безопасности.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) |
| Количество и сечение жил | 3 жилы, 240 мм² каждая |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C (не более 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений от 70 мм² |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для кабеля на 10 кВ: 25 кВ |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвКШв 240 мм² применяется для прокладки в электрических сетях на напряжение до 20 кВ. Благодаря наличию экрана и защитной оболочки Шв, он предназначен для прокладки:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, а также в землях с высокой коррозионной активностью к материалу оболочки. Не рекомендуется для прокладки по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих элементов, так как не имеет встроенного несущего троса.
Расчетные электрические параметры
При проектировании сетей с использованием кабеля АПвКШв 240 мм² учитываются следующие ключевые параметры.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы при +90°C (R90), Ом/км, не более | 0,125 |
| Индуктивное сопротивление (X), Ом/км | ~0,11 — 0,13 |
| Емкостной ток (Ic), А/км | ~1,5 — 2,0 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, глубина 0,7 м), А | ~380 — 420 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~410 — 450 |
| Ток короткого замыкания (Iкз), кА (при длительности до 5 сек) | До 25-30 кА (требует точного расчета по ГОСТ) |
Примечание: Точные значения токов нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, расстояние между ними) и должны быть рассчитаны в соответствии с ПУЭ и методическими указаниями.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКШв 240 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между АПвКШв и ААБл на 10 кВ и сечением 240 мм²?
Кабель ААБл имеет изоляцию из пропитанной бумаги, алюминиевые жилы, алюминиевую оболочку и защитные покровы. Он тяжелее, имеет меньший допустимый ток нагрузки из-за более низкой рабочей температуры (+70°C), требует специальных уклонов при прокладке для предотвращения стекания пропиточного состава. АПвКШв легче, имеет большую пропускную способность, не требует учета уклонов, но более чувствителен к качеству монтажа муфт и механическим повреждениям.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвКШв 240 мм² в воде?
Нет. Оболочка Шв (ПВХ) обеспечивает влагостойкость, но кабель не рассчитан на длительную работу при полном погружении в воду под давлением. Для прокладки в воде существуют специальные исполнения с гидрофобными заполнителями и усиленной герметизацией (например, кабели с алюминиевой оболочкой).
3. Как правильно заземлять экран кабеля АПвКШв?
Экраны (общий и жильные) подлежат обязательному заземлению с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. Заземление выполняется через концевые или соединительные муфты. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированными емкостными токами иногда применяют заземление через специальные устройства (ограничители перенапряжений, трансреакторы).
4. Каковы особенности монтажа и требования к радиусу изгиба?
Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже для кабелей на напряжение 6-20 кВ с секторными жилами составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. При температуре ниже -15°C необходим предварительный прогрев кабеля перед изгибанием. Запрещается подвергать кабель скручиванию. Прокладка должна производиться без натяжения, с запасом по длине.
5. Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения 240 мм² или любого другого производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и потере напряжения. Для сечения 240 мм² типичные области применения: питание РУ 6-10 кВ подстанций, магистральные линии в распределительных сетях промышленных предприятий, питание крупных двигателей (насосных, вентиляторных установок) высокого напряжения. Окончательное решение принимается на основе технико-экономического расчета с учетом перспективы роста нагрузок.
Заключение
Кабель АПвКШв 240 мм² является современным и надежным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность, удобство монтажа и отсутствие эксплуатационных ограничений, связанных с пропиточным составом. Однако успешная эксплуатация напрямую зависит от качества самого кабеля, соблюдения правил прокладки и, что особенно важно, квалифицированного монтажа кабельной арматуры. При проектировании необходимо тщательно учитывать условия окружающей среды, характер нагрузки и требования к надежности, чтобы полностью реализовать потенциал данного типа кабельной продукции.