Кабель АПвКсП 3-х жильный
Кабель АПвКсП 3-х жильный: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКсП 3-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с защитным экраном в виде медной оплетки и в полиэтиленовой оболочке, повышенной стойкости к механическим воздействиям. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий.
Расшифровка маркировки АПвКсП
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и содержит информацию о ключевых конструктивных особенностях:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- К – наличие защитного экрана поверх каждой жилы (концентрическая медно-полимерная лента или полупроводящий сшитый полиэтилен).
- с – наличие общего экрана в виде медной оплетки.
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
- 3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ, АВП) по ГОСТ 22483. Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (секторной или круглой) для всех сечений. Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
- Экран по жиле (полупроводящей слой). Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
- Изоляция. Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция наносится экструзионным способом, имеет строго нормированную толщину, зависящую от номинального напряжения кабеля.
- Экран по изоляции (полупроводящей слой). Аналогичен экрану по жиле, наносится поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, которая ограничивает электрическое поле внутри этой системы, защищая внешние элементы кабеля от высокого потенциала.
- Поясная изоляция. Выполняется в виде обмотки из медных или медных луженых проволок, либо в виде спирально наложенной медной гофрированной ленты. Служит для замыкания токов утечки и токов короткого замыкания, а также для защиты от внешних электромагнитных помех.
- Разделительный слой. Как правило, представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или полимерной ленты. Предотвращает слипание оболочки с экраном и обеспечивает легкое разделение слоев при монтаже.
- Внешняя оболочка. Изготавливается из полиэтилена (ПЭ) или полиэтилена повышенной прочности (ПЭС). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ и обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению при прокладке на открытом воздухе.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
- Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия).
- Устройство вводов и выводов на подстанциях и распределительных пунктах.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений в процессе эксплуатации. Рекомендуется использование защитных покровов (броня) типа АПвКсПб или укладка в трубы/лотки при риске повреждения.
- Прокладка на открытом воздухе, в том числе в регионах с холодным климатом, благодаря стойкости оболочки к УФ-излучению и низким температурам.
- Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
- Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, не происходит стекание пропиточного состава, что позволяет прокладку на трассах со значительным уклоном.
- Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах по сравнению с маслонаполненными кабелями.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных муфт для остановки масла, более гибкий.
- Высокие диэлектрические характеристики и низкие диэлектрические потери.
- Длительный срок службы.
- Отсутствие брони в базовой конструкции ограничивает условия прокладки в земле.
- Чувствительность к механическим повреждениям оболочки и последующему проникновению влаги. При повреждении всех трех слоев (оболочка, экран, изоляция) возможна активация водных триингов, ведущих к постепенному пробою.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ на то же напряжение, но часто более экономичная, чем маслонаполненные аналоги, с учетом стоимости монтажа и обслуживания.
- Прокладка должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
- Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля для сохранения целостности изоляции и экранов.
- При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Для соединения и оконцевания кабеля используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Критически важно обеспечить качественную разделку кабеля, восстановление экранов и герметизацию узла.
- При монтаже концевых муфт на открытом воздухе необходимо использовать муфты с соответствующей трекингостойкостью и защитой от УФ-излучения.
- АПвП – без общего экрана (устаревшая конструкция для напряжений 6 кВ и выше).
- АПвКсПб (АПвКсПбШв) – бронированный вариант с ленточной броней (б) или броней из оцинкованных стальных проволок (бШв).
- ПвКсП – кабель с медными жилами, полный аналог по конструкции изоляции и экранов.
- ААБл, АСБл – кабели с бумажно-масляной изоляцией и броней. Используются для аналогичных задач, но имеют принципиальные отличия в технологии и ограничения по прокладке.
Таким образом, полная расшифровка АПвКсП гласит: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном по жиле, с общим экраном из медной оплетки, в полиэтиленовой оболочке.
Конструкция кабеля АПвКсП 3-х жильный
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АПвКсП соответствует требованиям ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и международным стандартам (МЭК 60502-2). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические и температурные параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 10/15 (17.5) кВ; 20/35 (40.5) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное длительно допустимое |
| Частота переменного тока | 50 Гц | – |
| Допустимая длительная температура нагрева жил | +90 °C | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура жил при коротком замыкании | +250 °C | Продолжительность КЗ не более 5 сек |
| Максимальная температура жил при перегрузке | +130 °C | – |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15 °C | – |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей – 20 диаметров |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритные показатели (для кабеля на 10 кВ)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Максимально допустимый длительный ток нагрузки, А (при прокладке в земле)* |
|---|---|---|---|
| 3х50 | 45 | 2500 | 175 |
| 3х95 | 55 | 3800 | 240 |
| 3х120 | 60 | 4600 | 275 |
| 3х150 | 65 | 5600 | 315 |
| 3х185 | 70 | 6700 | 355 |
| 3х240 | 78 | 8500 | 410 |
*Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина заложения, удельное тепловое сопротивление грунта, температура окружающей среды, количество кабелей в траншее и их взаимное расположение) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКсП 3-х жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель АПвКсП не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншеях) допустима только при условии гарантии отсутствия значительных механических воздействий (растяжения, удары, давление камней) и при низкой коррозионной активности грунтов. В противном случае необходимо применять бронированные модификации (АПвКсПб, АПвКсПбШв) или защитные конструкции (трубы, короба).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение ведется преимущественно с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л) и кабелями с ПВХ изоляцией (АВВГ).
Преимущества кабеля АПвКсП:
Недостатки кабеля АПвКсП:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКсП требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКсП от АПвП?
Основное отличие – наличие общего экрана в виде медной оплетки (буква «с» в маркировке). Кабель АПвП имеет экран только по каждой жиле, но не имеет общего экрана. Наличие общего экрана (оплетки) в АПвКсП является обязательным для кабелей на напряжение 6 кВ и выше согласно современным требованиям ПУЭ и стандартов, так как оно обеспечивает симметрию электрического поля, защиту от внешних помех и безопасность при обслуживании (замыкает токи утечки на землю).
Можно ли прокладывать АПвКсП в земле без защиты?
Технически это допускается, но с серьезными оговорками. Прокладка в земле (траншее) возможна только в неагрессивных и малокоррозионных грунтах, при отсутствии риска механических повреждений (раскопок, смещения грунта, давления камней). На практике, для ответственных линий или в условиях неопределенности, рекомендуется либо применять бронированную модификацию (АПвКсПб), либо укладывать кабель в асбоцементные, ПНД или металлические трубы, либо использовать защитные плиты или кирпич.
Какой срок службы у этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвКсП при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от реальных условий: стабильности нагрузки, отсутствия хронических перегрузок, целостности оболочки, отсутствия вибраций и т.д.
Чем обоснован выбор алюминиевой жилы вместо медной?
Выбор алюминия в качестве материала жилы в первую очередь обусловлен экономическими соображениями. Кабель с алюминиевыми жилами значительно дешевле медного аналога (например, ПвКсП) при сопоставимых электрических параметрах на высоком напряжении. Для стационарной прокладки, где гибкость не является критичным параметром, алюминий является надежным и экономически эффективным решением. Однако, при равном сечении, алюминиевая жила имеет примерно на 30% меньшую пропускную способность по току, чем медная, что необходимо учитывать при проектировании.
Как маркируются жилы кабеля АПвКсП?
Жилы трехжильного кабеля АПвКсП маркируются в соответствии с ГОСТ. Маркировка может осуществляться либо цифровой (1, 2, 3), либо цветовой изоляцией жил. Чаще используется цифровая маркировка, наносимая тиснением или печатью на изоляцию жилы. Допускается также нанесение меток на оболочку кабеля в виде продольных полос или цифр. Нулевая жила, если она предусмотрена конструкцией (в 4-жильных кабелях), маркируется голубым цветом или цифрой 0.
Какие существуют аналоги кабеля АПвКсП?
Прямыми функциональными аналогами являются:
Заключение
Кабель АПвКсП 3-х жильный является современным, надежным и экономически обоснованным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения (6-35 кВ). Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную допустимую температуру работы, стойкость к коротким замыканиям и длительный срок службы. Критически важным при проектировании и монтаже является учет отсутствия брони в базовой конструкции и выбор соответствующего способа прокладки (в земле с защитой, в кабельных сооружениях, по воздуху). Правильный выбор сечения, применение качественной кабельной арматуры и соблюдение технологий монтажа являются залогом безаварийной работы линии на протяжении всего срока службы.