Кабель АПвКШв 3х16
Кабель АПвКШв 3х16: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКШв 3х16 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, 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 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конкретное номинальное напряжение указывается в маркировке на барабане или в сопроводительной документации. Конструкция кабеля АПвКШв 3х16 обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях возможного затопления.
Расшифровка маркировки АПвКШв 3х16
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ для изоляции из сшитого полиэтилена).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок.
- Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката.
- 3х16 – три токопроводящие жилы сечением 16 мм² каждая.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ, 20/35 (40,5) кВ – в зависимости от исполнения.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Температура эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки: 30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 минут.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
- Питание мощных электродвигателей и промышленного оборудования.
- Кабельные вводы на территории промышленных предприятий, нефтебаз, портов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях блуждающих токов.
- Участки с повышенными требованиями к механической защите.
- Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен тепловому старению в той же степени, как бумажно-масляная изоляция, не требует градиентных мероприятий при прокладке на вертикальных участках.
- Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл) того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам.
- Двойная защита оболочкой и шлангом обеспечивает хорошую стойкость к механическим повреждениям, влаге, агрессивным почвам.
- Возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл), но сравнимая или ниже, чем у медных аналогов (ПвКШв).
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Необходимость использования специального инструмента и технологий для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.
- Ограниченная стойкость к прямому воздействию ультрафиолета при длительной прокладке на открытом солнце без дополнительной защиты.
- АПвКШв vs АСБл: АСБл имеет пропитанную бумажную изоляцию, свинцовую оболочку и броню. Тяжелее, требует соблюдения градиента при прокладке, но традиционно считается более ремонтопригодным в условиях пост-Soviet сетей. АПвКШв – современная, более легкая и удобная в монтаже альтернатива.
- АПвКШв vs ПвКШв: Буква «А» в начале марки означает алюминиевую жилу, «П» (отсутствие буквы) – медную. ПвКШв 3х16 имеет медные жилы, что дает меньший диаметр жилы и более высокую проводимость, но существенно более высокую стоимость. Выбор зависит от требований проекта и экономического расчета.
- АПвКШв vs АПвБШв: В марке АПвБШв вместо «К» (оплетка) стоит «Б» – броня из стальных оцинкованных лент. Бронированный кабель применяется при повышенном риске механических повреждений (например, при прокладке в земле без защитных плит, в зонах сдвигов грунта).
- Стопорные соединительные муфты – для соединения двух строительных длин.
- Концевые муфты (наружной или внутренней установки) – для подключения к шинам РУ, трансформаторам или другому оборудованию. Для кабеля 10 кВ часто используются малогабаритные муфты с заливкой гелем или теплоусаживаемые муфты.
- Переходные муфты – для соединения с кабелем другого типа (например, с бумажной изоляцией).
Конструкция кабеля АПвКШв 3х16
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, сечением 16 мм². По форме жилы могут быть круглыми или секторными (сегментными). Использование секторных жил позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более рационально использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 25-35 мм² или многопроволочной. Для 16 мм², как правило, применяется однопроволочная жила.
2. Фазная изоляция
Каждая токопроводящая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получается в результате процесса сшивания молекул полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания допускается кратковременный нагрев до +130°C и +250°C соответственно. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерную толщину и отсутствие воздушных включений.
3. Экран на жиле
Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизацию, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
4. Поясная изоляция и заполнение
Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между жилами заполняется промежуточным заполнителем из эластичного материала (например, ПВХ-пояса или нетканых материалов), что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или полимерной ленты.
5. Экран (оплетка) из медных проволок
Общий экран кабеля выполнен в виде оплетки из медных проволок малого диаметра. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также используется в качестве заземляющего проводника для токов, возникающих при коротком замыкании на землю. В некоторых исполнениях под оплеткой может присутствовать медная лента, наложенная продольно с перекрытием.
6. Оболочка и защитный шланг
Внешняя защита состоит из двух слоев:
Внутренняя оболочка (в) из ПВХ-пластиката, наложенная непосредственно на экран. Она обеспечивает базовую механическую защиту и защиту от влаги.
Наружный защитный шланг (Шв) также из ПВХ-пластиката, но, как правило, повышенной толщины и механической прочности. Он предназначен для защиты кабеля от агрессивных сред, абразивного износа, ударов и других механических воздействий при прокладке и эксплуатации. Цвет шланга обычно черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) для кабеля АПвКШв 3х16
Условия прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
| Напряжение, кВ | Iдоп при прокладке в земле, А | Iдоп при прокладке в воздухе, А |
|---|---|---|
| 6 | 105 | 85 |
| 10 (8,7/10 кВ) | 100 | 80 |
| 35 (20/35 кВ) | 95 | 75 |
Примечание: Точные значения необходимо уточнять по актуальным ПУЭ и расчетным таблицам для конкретных условий прокладки (температура окружающей среды, количество рабочих кабелей в траншее, наличие коробов и т.д.).
Таблица 2. Активное и индуктивное сопротивление
| Параметр | Значение при +20°C | Значение при +90°C |
|---|---|---|
| Активное сопротивление жилы постоянному току (R0), Ом/км, не более | 1.91 | 2.50 |
| Индуктивное сопротивление (X0), Ом/км (приблизительно) | 0.10 — 0.13 | |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКШв 3х16 применяется для создания кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Основные объекты использования:
Способы прокладки: Допускается прокладка в земле (траншее), в кабельных каналах, блоках, по стенам зданий на лотках и кронштейнах. Запрещена прокладка по воздуху (подвес) без дополнительных несущих элементов, так как кабель не имеет несущего троса. При прокладке в земле обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах с повышенной механической опасностью – защитных плит или кирпича.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКШв 3х16
Преимущества:
Недостатки:
Отличия от других марок кабелей
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвКШв 3х16 без установки соединительных муфт?
Длина строительной длины кабеля на барабане определяется заводом-изготовителем и может достигать 400-600 метров для данного сечения. Теоретически, можно проложить всю длину, поставляемую в одной бухте. Однако на практике максимальная длина участка ограничивается возможностью транспортировки и монтажа тяжелого барабана, а также условиями трассы (повороты, подъемы). Для длинных линий (более 1 км) необходимо использовать несколько строительных длин с соединением через соединительные муфты.
2. Можно ли использовать кабель АПвКШв 3х16 для прокладки в воде?
Конструкция кабеля с двойной ПВХ защитой (оболочка и шланг) обеспечивает стойкость к длительному воздействию влаги и возможность прокладки в условиях повышенной влажности, в болотистой местности и даже при временном затоплении трассы. Однако для постоянной прокладки в водоемах (реках, озерах, морях) предназначены специальные кабели с усиленной гидроизоляцией (например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой под шлангом). АПвКШв для таких целей не рекомендуется.
3. Как правильно заземлить экран кабеля АПвКШв?
Экран (медная оплетка) подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального функционирования релейной защиты. Заземление выполняется в концевых муфтах. Существуют различные схемы заземления: двустороннее, одностороннее, поперечное. В распределительных сетях 6-35 кВ, как правило, применяется двустороннее заземление экранов. Конкретный способ должен быть указан в проектной документации и выполняться в соответствии с ПУЭ гл. 1.7 и 2.3.
4. Какие муфты применяются для монтажа кабеля АПвКШв 3х16?
Для данного кабеля применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Это могут быть:
Выбор типа и производителя муфт является критически важным и должен соответствовать марке кабеля и напряжению.
5. Как определить, на какое напряжение предназначен конкретный кабель АПвКШв 3х16?
Номинальное напряжение является ключевым параметром и обязательно указывается в маркировке на барабане и на самой оболочке кабеля через каждые 300-500 мм. Надпись будет иметь вид, например: «АПвКШв 3х16 8,7/10 кВ» или «АПвКШв 3х16 20/35 кВ». Если маркировка стерлась, определить напряжение можно только путем испытаний в лабораторных условиях. Использование кабеля на напряжение, превышающее указанное в маркировке, категорически запрещено.
6. В чем разница между кабелями АПвКШв на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ?
Цифры обозначают номинальное напряжение между жилой и землей (U0) / номинальное напряжение между жилами (U). В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью (где замыкание на землю не приводит к отключению линии) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрастать до линейного. Поэтому для таких сетей используется кабель с более высоким значением U0 = 8.7 кВ (для сети 10 кВ). Кабель 6/10 кВ предназначен для сетей с эффективно заземленной нейтралью. Выбор кабеля по уровню U0 определяется режимом работы нейтрали в конкретной сети и регламентируется ПУЭ.