Кабель АПвКсП 3-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКсП 3-х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации, что делает его ключевым элементом в современных кабельных линиях распределения электроэнергии.
Расшифровка маркировки АПвКсП
Маркировка кабеля построена по буквенной системе, где каждый символ указывает на конкретный элемент конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте это общее обозначение, которое конкретизируется следующими символами.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен. Это ключевая характеристика, определяющая термостойкость и надежность изоляции.
- К – наличие экрана по жиле. Каждая токопроводящая жила имеет индивидуальный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена.
- с – наличие общего экрана. Поверх скрученных изолированных жил наложен общий экран в виде медной ленты или проволок.
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен (обычно полиэтилен низкого давления, ПНД).
- 3-х жильный – количество токопроводящих жил.
- 10 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Частота 50 Гц: После изготовления кабель подвергается испытанию переменным напряжением 18 кВ продолжительностью 10 мин.
- Постоянным током: Для приемо-сдаточных испытаний на объекте применяется постоянное напряжение 42 кВ продолжительностью 15 мин.
- Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура нагрева жилы:
- в длительном режиме: +90°C
- в режиме перегрузки: +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)
- в режиме короткого замыкания: +250°C (не более 4 с)
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Воздушные линии электропередачи (на тросах, с использованием дистанционных распорок).
- Прокладка в кабельных каналах, блоках, туннелях, галереях и по эстакадам.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений (раскапывания, блуждающих токов). Для прямой прокладки в землю рекомендуется кабель с броней (АПвБбШп).
- Вводы на территории промышленных предприятий, распределительные сети городов (6-10 кВ).
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций и т.д.
- Радиус изгиба: Не менее 15 Dнар. при прокладке и 10 Dнар. после монтажа.
- Раскрой кабеля: Должен производиться специальным инструментом для послойной разделки. Крайне важно не повредить полупроводящие экраны и основную изоляцию.
- Соединение и оконцевание: Осуществляется с помощью специальных кабельных муфт – соединительных и концевых, рассчитанных на работу с экранированными кабелями с изоляцией из XLPE. Экраны должны быть надежно соединены и заземлены.
- Заземление: Общий медный экран (и экраны по жилам, если это предусмотрено конструкцией муфты) подлежат обязательному двустороннему заземлению для снятия наведенного потенциала и обеспечения безопасности.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным напряжением 42 кВ в течение 15 минут для проверки целостности изоляции после монтажных работ.
Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном по жиле, с общим экраном, в полиэтиленовой оболочке, трехжильный, на напряжение 10 кВ.
Конструкция кабеля АПвКсП 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономичность кабеля по сравнению с медными аналогами.
2. Экранирующий слой по жиле (полупроводящая экран)
Непосредственно на токопроводящую жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки) молекул обычного полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в режиме перегрузки может достигать +130°C. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к термоциклированию и влаге.
4. Экранирующий слой по изоляции (полупроводящая экран)
Поверх основной изоляции накладывается второй слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет аналогичную функцию выравнивания поля, но уже на внешней границе изоляции.
5. Поясная изоляция и заполнитель
Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется полиэтиленовыми жгутами или невулканизированной резиновой лентой для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
6. Общий экран (заземляющий)
Поверх скрученных жил накладывается экранирующий элемент, предназначенный для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании. Он выполняется в виде медной ленты, наложенной спирально с перекрытием, или в виде оплетки из медных проволок. Часто используется комбинация: медная лента + медные проволоки (дренажные жилы), уложенные поверх ленты для улучшения проводимости.
7. Внешняя оболочка
Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, химических и биологических воздействий. Изготавливается из полиэтилена низкого давления (ПЭ, ПНД), который обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и ультрафиолетовому излучению (в отличие от ПВХ). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (при температуре +20°C)
Приведены типовые значения согласно ТУ 16-705.500-2006 и аналогичным.
| Номинальное сечение жилы, мм² | Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более | Емкость, мкФ/км, не более | Индуктивность, мГн/км |
|---|---|---|---|
| 50 | 0.641 | 0.28 | ~0.4 |
| 70 | 0.443 | 0.30 | ~0.38 |
| 95 | 0.320 | 0.33 | ~0.37 |
| 120 | 0.253 | 0.35 | ~0.36 |
| 150 | 0.206 | 0.37 | ~0.35 |
| 185 | 0.167 | 0.40 | ~0.34 |
| 240 | 0.125 | 0.43 | ~0.33 |
Испытательные напряжения
Механические и климатические характеристики
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКсП 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Кабель АПвКсП не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншеях) необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений путем укладки в трубы, лотки или использования защитных плит.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между кабелями разных марок определяется условиями прокладки и эксплуатации.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвКсП | Алюминиевая жила, изоляция XLPE, экраны, оболочка ПНД. Без брони. | Воздушная прокладка, кабельные сооружения, земля (с дополнительной защитой). |
| АПвБбШп | Имеет броню из двух стальных оцинкованных лент и защитный шланг из полиэтилена. | Прямая прокладка в землю (траншеи), места с риском механических повреждений. |
| АПвП | Не имеет общего экрана (с). Применяется в сетях с изолированной нейтралью, где ток однофазного КЗ мал. | Сети 6-10 кВ с изолированной нейтралью, где допускается использование неэкранированных кабелей. |
| Цена-аналог (медь) – ПвКсП | Медная токопроводящая жила. Более высокая стоимость, меньший диаметр и вес при том же сечении, лучше гибкость. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке, гибкости, где ограничения по бюджету менее критичны. |
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвКсП требует соблюдения правил для кабелей высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКсП принципиально отличается от старых кабелей типа ААШв?
ААШв имеет изоляцию из пропитанной бумаги и свинцовую оболочку. АПвКсП использует изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE). Ключевые преимущества XLPE: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), отсутствие риска стекания пропитки, большая стойкость к термоциклам, меньший вес и диаметр, простота монтажа и отсутствие свинца в конструкции (экологичность).
Можно ли прокладывать АПвКсП в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони (стальных лент) делает кабель уязвимым к механическим воздействиям: раскопки, давление камней, грызуны. Для прокладки в земле следует выбирать бронированную марку АПвБбШп или защищать кабель АПвКсП, укладывая его в трубы (ПНД, асбоцементные) или лотки, а также используя сигнальную ленту и защитные плиты.
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвКсП 10 кВ?
Выбор сечения производится по току длительно допустимой нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Также обязателен расчет по потере напряжения и проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проекте электроустановки.
Нужно ли заземлять экран кабеля с двух сторон?
Да, в абсолютном большинстве случаев экран (общая медная лента/проволока) должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снимает напряжение прикосновения), создает путь для токов утечки и снижает уровень электромагнитных помех. В очень длинных линиях (более нескольких километров) могут применяться схемы с одноточечным или кросс-заземлением для снижения циркулирующих токов, но это требует специального расчета.
Что означает цветовая маркировка жил у кабеля АПвКсП?
В трехжильных кабелях высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена цветовая маркировка жил в общепринятом виде (желто-зеленый, синий, коричневый) обычно отсутствует. Изолированные жилы имеют сплошную черную окраску. Фазировка (определение жил «А», «В», «С») осуществляется либо по цифровым меткам на изоляции, либо в процессе монтажа с помощью специальных приборов. Идентификация происходит на этапе монтажа муфт.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью факторов: стабильностью электрических нагрузок, отсутствием повреждений при прокладке, качеством монтажа муфт, отсутствием внешних дестабилизирующих воздействий (вибрация, подтопление, агрессивные среды).
Заключение
Кабель АПвКсП 3-х жильный 10 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и системе экранов, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. Правильный выбор данной марки кабеля для воздушной прокладки или прокладки в кабельных сооружениях, а также строгое соблюдение технологий монтажа и заземления являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При необходимости прокладки в земле следует отдать предпочтение бронированным модификациям.