Кабель АПвКсП 15 кВ
Кабель АПвКсП 15 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКсП 15 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном из медных проволок и в полиэтиленовой оболочке, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 15 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электросетях среднего класса напряжения.
Расшифровка маркировки АПвКсП
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – обозначение вида изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Кс – тип экрана: комбинированный экран, выполненный в виде экструдированного проводящего слоя поверх изоляции (полупроводящий слой) и экрана из медных проволок.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
- 15 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Защита от электромагнитных помех.
- Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
- Обеспечение пути для тока утечки и, главное, для тока короткого замыкания. Экран должен быть рассчитан на протекание токов КЗ в течение установленного времени (обычно 1 секунда).
- +90°C – в продолжительном режиме работы.
- +130°C – в режиме перегрузки (не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
- +250°C – в режиме короткого замыкания (максимальная длительность до 4 секунд).
- 15 наружных диаметров кабеля – для одножильных кабелей.
- 12 наружных диаметров кабеля – для многожильных кабелей.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Основная сфера применения – воздушные (на тросах) и кабельные линии электропередачи в сетях среднего напряжения городской и промышленной инфраструктуры.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределение энергии по цехам и подстанциям.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: Благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Транспортная инфраструктура: Электроснабжение железнодорожных узлов, метрополитена, аэропортов.
- Сельское хозяйство: Питание крупных сельскохозяйственных комплексов.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
- Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). Радиус изгиба не должен быть меньше нормированного. При прокладке в траншее необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт должна производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и комплектующих, строго соответствующих типу кабеля и его сечению. Особое внимание уделяется разделке экрана из медных проволок и его надежному заземлению.
- Заземление: Металлические экраны (броня, если есть, и экран из проволок) на обоих концах кабельной линии должны быть надежно заземлены. Это требование безопасности и корректной работы релейной защиты.
- При высоких ожидаемых токах короткого замыкания.
- На сложных трассах с множеством изгибов.
- Для ответственных магистральных линий.
- Визуальный осмотр оболочки на барабане.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Для кабеля на 15 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 1000 МОм (конкретные нормы указаны в ТУ). Измеряется между каждой жилой и экраном, а также между жилами.
- После монтажа всей линии проводятся высоковольтные испытания повышенным напряжением переменного тока (30 кВ, 10 мин).
Конструкция кабеля АПвКсП 15 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется в многожильных кабелях для уменьшения общего диаметра и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (одножильный кабель) или многопроволочными (как правило, для сечений от 120 мм² и выше).
2. Экран по жиле (полупроводящая экструдированная оболочка)
Поверх токопроводящей жилы накладывается слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу.
4. Экран по изоляции (полупроводящая экструдированная оболочка)
Аналогичный полупроводящий слой накладывается поверх основной изоляции. Он создает идеально гладкую цилиндрическую поверхность для монтажа металлического экрана и также выравнивает электрическое поле.
5. Металлический экран
Выполняется в виде оплетки из медных проволок или, реже, в виде медной ленты, наложенной по спирали. В кабеле АПвКсП используется именно экран из медных проволок. Основные функции:
6. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх индивидуально экранированных жил может накладываться обмотка из полупроводящей или изоляционной ленты для формирования общего сердечника.
7. Наружная оболочка
Выполняется из полиэтилена (ПЭ) или светостабилизированного полиэтилена (ПЭ СТ). Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних слоев от повреждений, а также защиту от влаги и агрессивных сред. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к химическим реагентам и ультрафиолетовому излучению.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 15 кВ (междуфазное). Для кабелей данного класса стандартным является обозначение 15/25 (15 кВ – напряжение между жилой и землей, 25 кВ – междуфазное напряжение). Частота: 50 Гц.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ (для новых кабелей после монтажа) в течение 10 минут.
Допустимая длительная температура нагрева жил:
Минимальный радиус изгиба
Одно из ключевых преимуществ кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена – гибкость. Минимальный радиус изгиба при монтаже составляет:
Строительная длина
Кабель поставляется бухтами или на барабанах. Минимальная строительная длина зависит от сечения жилы и указывается в технических условиях (ТУ). Например, для сечений 70-120 мм² она обычно составляет не менее 300 м.
Область применения кабеля АПвКсП 15 кВ
Кабель предназначен для прокладки в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также на открытом воздухе. Прокладка в воздухе возможна при условии отсутствия риска механических повреждений и с учетом стойкости оболочки к УФ-излучению.
Сравнительная таблица: АПвКсП vs АПвПг (важный аналог)
| Параметр | Кабель АПвКсП 15 кВ | Кабель АПвПг 15 кВ |
|---|---|---|
| Материал экрана | Медные проволоки (оплетка) | Медная лента (гофрированная) |
| Гибкость | Выше (благодаря проволочному экрану) | Ниже (жесткость ленты) |
| Стойкость к токам КЗ | Выше (большее сечение экрана в проволоках) | Ограничена сечением ленты |
| Стоимость | Как правило, выше | Ниже |
| Область применения | Ответственные линии с высокими токами КЗ, сложная трасса | Стандартные распределительные линии |
| Монтаж концевой муфты | Требует разделки и заземления каждой проволоки экрана | Проще, экран в виде цельной ленты |
Таблица выбора сечения по току (ориентировочная, для прокладки в земле)
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А (одножильный кабель) | Допустимый длительный ток, А (трехжильный кабель) |
|---|---|---|
| 50 | 215 | 180 |
| 70 | 265 | 220 |
| 95 | 320 | 270 |
| 120 | 370 | 315 |
| 150 | 425 | 360 |
| 185 | 485 | 415 |
| 240 | 570 | 490 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление), количества кабелей в траншее и должны определяться по актуальным нормативным документам (ПУЭ, расчетные таблицы).
Особенности монтажа и эксплуатации
При монтаже кабеля АПвКсП 15 кВ необходимо строго соблюдать правила, изложенные в проектной документации и нормативных актах (ПУЭ, СНиП).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКсП принципиально отличается от старого кабеля АСБ?
АСБ имеет бумажно-масляную изоляцию, пропитанную вязким составом. Это определяет его ключевые недостатки: ограниченная допустимая температура (до 70-80°C), риск стекания пропитки при уклонах, горючесть, гигроскопичность бумаги, больший вес и минимальный радиус изгиба. АПвКсП со сшитым полиэтиленом лишен этих недостатков: он негигроскопичен, допускает нагрев до 90°C, не боится уклона, более легкий и гибкий, имеет большую пропускную способность.
Можно ли прокладывать кабель АПвКсП 15 кВ в воде?
Полиэтиленовая оболочка является влагонепроницаемой, однако кабель АПвКсП не является специально бронированным для прокладки в водоемах. Для прокладки в воде (по дну рек, озер) применяются кабели с усиленной броневой защитой (например, типа АПвКсПу или АПвПгПу с проволочной броней и усиленной полиэтиленовой оболочкой).
Как правильно выбрать между АПвКсП и АПвПг?
Выбор зависит от условий проекта. АПвКсП (с проволочным экраном) предпочтительнее:
АПвПг (с ленточным экраном) часто выбирают для стандартных распределительных сетей с умеренными токами КЗ из соображений экономии и простоты монтажа муфт.
Требуется ли для кабеля АПвКсП 15 кВ дополнительная броня?
Стандартная конструкция АПвКсП не включает броню. Защиту от механических повреждений обеспечивает полиэтиленовая оболочка. При риске таких повреждений (прокладка в грунте с камнями, в зонах строительных работ) следует применять кабели с броней, например, АПвБбШп (с броней из стальных лент) или АПвКсПу (с броней из круглых оцинкованных стальных проволок).
Какой срок службы у кабеля АПвКсП 15 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.
Как проверить целостность кабеля перед прокладкой?
Обязательно проводится:
Можно ли соединять кабель АПвКсП с кабелем другого типа (например, АСБ)?
Да, технически это возможно через специальную переходную соединительную муфту. Однако такое соединение требует тщательного проектного обоснования и должно выполняться высококвалифицированными специалистами, так как сочетаются разные типы изоляции и диэлектрических характеристик. Это считается нестандартным решением и применяется, как правило, при реконструкции существующих сетей.