Кабель АПвКШв 70 мм

Кабель АПвКШв 70 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКШв 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлорида. 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. Основная сфера применения – прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и риска механических повреждений. Конструкция кабеля АПвКШв обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и устойчивость к неблагоприятным условиям эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвКШв 70 мм²

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
К – тип экрана: кабельный, выполненный из медных проволок.
Шв – тип защитного покрова: шланг защитный из поливинилхлорида.
70 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, маркировка однозначно описывает конструкцию кабеля: алюминиевая жила сечением 70 мм² в изоляции из сшитого полиэтилена, с экраном из медных проволок и наружной оболочкой из ПВХ-пластиката.

Конструкция кабеля АПвКШв 70 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть секторной или круглой формы для оптимизации заполнения пространства в трехжильных кабелях.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
Изоляция. Основной диэлектрический барьер. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля. Для 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 3,0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Внешний слой полупроводящего материала, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
Экран (заземляющий). Выполнен в виде оплетки из медных проволок (иногда в комбинации с медной лентой). Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспествие симметрии электрического поля, создание пути для тока короткого замыкания. Для сечения 70 мм² сечение медных проволок экрана нормируется.
Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для дополнительной стабилизации конструкции.
Заполнитель. Пространство между скрученными жилами заполняется жгутами из ПВХ-пластиката или другим негигроскопичным материалом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
Оболочка (шланг защитный). Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей). Оболочка имеет характерную окраску, чаще всего черную, и наносится методом экструзии.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля АПвКШв 70 мм² регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 (на кабели с изоляцией из СПЭ) и других стандартов.

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20
Сечение основной жилы, мм²	70
Количество и форма жил	1, 3 (секторные или круглые)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м для сечений до 70 мм² включительно
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля АПвКШв 70 мм² (одножильного и трехжильного) при прокладке в земле и воздухе

Примечание: Данные ориентировочные. Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, гл. 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (температура земли/воздуха, глубина заложения, количество кабелей в траншее и др.).

Условия прокладки	Длительно допустимый ток нагрузки, А (для 1 кабеля)
В земле (в траншее), 3-жильный, 10 кВ	~205 А
В воздухе (в помещении, тоннеле), 3-жильный, 10 кВ	~190 А
В земле (в траншее), 1-жильный, 10 кВ	~245 А
В воздухе (в помещении), 1-жильный, 10 кВ	~225 А

Таблица 3. Габаритные, весовые и электрические параметры (пример для 3-жильного кабеля на 8,7/15 кВ)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно)	55 — 65
Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	3500 — 4200
Активное сопротивление жилы при постоянном токе при +20°C, Ом/км, не более	0,443
Индуктивное сопротивление, Ом/км (при частоте 50 Гц)	~0,11 — 0,13
Емкость, мкФ/км	~0,25 — 0,35

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвКШв 70 мм² применяется для создания распределительных сетей среднего напряжения (СН) 6-20 кВ. Типичные объекты использования:

Распределительные сети промышленных предприятий (питание цехов, мощных электродвигателей, трансформаторных подстанций).
Городские кабельные сети (распределение электроэнергии от ГПП к ТП).
Системы электроснабжения объектов инфраструктуры (аэропорты, вокзалы, метрополитен).
Кабельные линии в шахтах и рудниках, не опасных по газу и пыли.
Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях.

Особенности монтажа и эксплуатации:

Прокладка в земле. Допускается в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой. Не рекомендуется в местах с высокой коррозионной активностью грунта и блуждающими токами. Глубина заложения – не менее 0,7 м от планировочной отметки.
Прокладка в воздухе. Возможна как внутри помещений, так и снаружи (на эстакадах, по стенам зданий), при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучение может старить ПВХ оболочку). Крепление осуществляется с помощью кабельных лотков, клиц, хомутов.
Прокладка в кабельных сооружениях. Является основным и рекомендуемым способом. Кабель укладывается на лотки или полки с соблюдением допустимых радиусов изгиба.
Монтаж при низких температурах. При температуре ниже -15°C требуется предварительный прогрев кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов. Монтаж без прогрева приводит к растрескиванию изоляции и оболочки.
Концевые и соединительные муфты. Для монтажа применяются специальные муфты (концевые и соединительные), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и экраном. Обязательным этапом является заземление медного экрана с двух сторон.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКШв 70 мм²

Преимущества:

Высокая пропускная способность. Допустимая температура +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.
Отсутствие ограничений по перепаду высот. В отличие от маслонаполненных кабелей или кабелей с бумажной изоляцией, в СПЭ-кабеле нет миграции пропиточного состава.
Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
Относительно малая масса и удобство монтажа (по сравнению со свинцовыми аналогами АСБ).
Длительный срок службы (более 30 лет) при соблюдении условий эксплуатации.
Влагостойкость. Изоляция из СПЭ негигроскопична.

Недостатки и ограничения:

Чувствительность к частичным разрядам. Качество изоляции критически зависит от технологии изготовления и отсутствия дефектов, которые могут стать очагами частичных разрядов.
Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже. Нарушение радиуса изгиба или повреждение экрана/оболочки может привести к ускоренному старению.
Необходимость специального инструмента и обученного персонала для монтажа муфт и оконцевателей.
Ограниченная стойкость оболочки к ультрафиолету при открытой прокладке без защиты.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), но, как правило, ниже, чем у медных аналогов (ПвКШв).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКШв от АПвПг?

Основное отличие – в конструкции защитного покрова. У АПвКШв это Шланг защитный из Винила (ПВХ). У АПвПг – это Плоская гофрированная стальная лента, наложенная поверх экрана, и затем полимерная оболочка. Броня из стальной ленты (АПвПг) обеспечивает более высокую защиту от механических повреждений (например, при прокладке в траншеях с риском раскопок), но делает кабель тяжелее и менее гибким. АПвКШв применяется там, где таких рисков нет.

Можно ли использовать кабель АПвКШв для прокладки в воде?

Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера, моря) кабель АПвКШв не предназначен. Его оболочка (ПВХ) и конструкция не обеспечивают герметичность и долговременную стойкость к постоянному гидростатическому давлению. Для подводных трасс используются специальные кабели с герметизированной свинцовой или алюминиевой оболочкой и усиленной броней (например, АПвП).

Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение медных проволок экрана нормируется ТУ. Для кабеля 70 мм² оно обычно составляет 16 или 25 мм². При монтаже необходимо обеспечить надежное соединение экрана с землей с двух сторон кабельной линии. Для этого используются специальные контактные лепестки в муфтах. Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к экрану, должно быть не менее сечения экрана кабеля.

Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в процессе химической или радиационной обработки. Это превращает термопластичный материал (который плавится при нагреве) в термореактивный. Он сохраняет форму и диэлектрические свойства при высоких температурах (до +90°C при длительной работе и до +250°C при КЗ). Обычный полиэтилен (ПЭ) начинает размягчаться уже при +70-80°C, что делает его непригодным для кабелей среднего напряжения с высокими нагрузками.

Какой аналог у кабеля АПвКШв с медной жилой?

Прямым аналогом по конструкции, но с медной токопроводящей жилой, является кабель ПвКШв (ранее обозначался как ПвВ). Буква «А» в маркировке отсутствует, что по общепринятым правилам означает материал жилы – медь. Его электрические характеристики (токовая нагрузка, сопротивление) при том же сечении 70 мм² будут лучше, но стоимость значительно выше.

Требуется ли дроссель для перекрестного соединения экранов на кабеле АПвКШв?

На линиях длиной более нескольких сотен метров (точное значение требует расчета) для снижения потерь и ограничения токов в экранах при КЗ и в нормальном режиме применяют схему перекрестного соединения экранов с установкой на местах перекрестки поперечных соединений защитных дросселей (симметрирующих трансформаторов). Для коротких линий, как правило, применяется одностороннее или двустороннее прямое заземление экранов. Выбор схемы заземления экранов является задачей проектирования и регламентируется ПУЭ и другими нормативными документами.

Заключение

Кабель АПвКШв 70 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и медном экране, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических норм (особенно по радиусам изгиба, температурному режиму и заземлению экрана) и эксплуатация в рекомендованных условиях являются залогом длительной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего заявленного срока службы. При проектировании необходимо тщательно оценивать условия прокладки: для трасс с повышенным риском механических повреждений следует рассматривать бронированные модификации (АПвПг, АПвБШв).