Кабель АПвКсП 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок и с внешней оболочкой из полиэтилена. 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. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах, а также в условиях возможного затопления.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Жилы изготавливаются из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2. Алюминий обеспечивает легкость и снижает стоимость кабеля по сравнению с медными аналогами.
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что придает материалу повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения. Например, для 10 кВ она составляет 3,4 мм.
Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, устраняя локальные перенапряжения и микроскопические полости.
Скрученные изолированные и экранированные жилы дополнительно обматываются поясной изоляцией, обычно из полупроводящей ленты или крепированной бумаги.
Это ключевой элемент кабеля на среднее напряжение. Состоит из двух компонентов:
Функции экрана: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, путь для тока короткого замыкания и тока утечки, заземление.
Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. ПЭ оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и механическим повреждениям. Она не поддерживает горение, что важно для прокладки в коллекторах.
В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвКсП 3х50 на напряжение 10 кВ.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Напряжение, Uн/U | 10 кВ | Также выпускается на 6 и 20 кВ |
| Максимальное рабочее напряжение, Uмах | 12 кВ | |
| Испытательное напряжение частоты 50 Гц | 25 кВ | Продолжительность 10 мин. |
| Испытательное напряжение постоянного тока | 60 кВ | Продолжительность 10 мин. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.641 Ом/км | Для многопроволочной жилы |
| Емкость жилы на землю | ~0.25 мкФ/км | Приблизительное значение |
| Индуктивное сопротивление | ~0.11 Ом/км | Приблизительное значение |
Допустимые токи нагрузки зависят от способа прокладки. Приведены для кабеля на 10 кВ.
| Способ прокладки | Iдоп, А (в земле) | Iдоп, А (в воздухе) | Условия |
|---|---|---|---|
| Одна кабельная линия | 205 | 180 | Темп. земли +15°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7 м |
| С учетом поправочных коэффициентов | Требует пересчета | Требует пересчета | При изменении температуры, глубины, количества кабелей в траншее |
Кабель АПвКсП 3х50 применяется для создания кабельных линий распределительных сетей среднего класса напряжения.
Выбор между кабелями среднего напряжения определяется техническими требованиями и экономической целесообразностью.
| Тип кабеля | Преимущества | Недостатки | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|---|
| АПвКсП | Стойкость к влаге и химии, легкость, относительно низкая стоимость, широкий температурный диапазон. | Меньшая механическая прочность на разрыв по сравнению с бронированными, требует аккуратности при монтаже. | Любые трассы, включая агрессивные грунты и коллекторы. |
| АПвПг (с ПВХ оболочкой) | Более высокая гибкость и стойкость к истиранию, лучшее поведение при пожаре (самозатухание). | Менее стойкая к химикатам и влаге в долгосрочной перспективе, содержит галогены. | Промышленные помещения, туннели с повышенными требованиями к пожарной безопасности (кроме метро). |
| АСБл (с бумажной изоляцией, броней) | Высокая надежность, стойкость к механическим повреждениям, длительная история применения. | Ограничение по перепаду высот, требует сухих условий хранения и монтажа, сложнее в монтаже (тяжелый, большой радиус изгиба). | Магистральные линии в обычных грунтах без больших уклонов. |
| ПвП (с медными жилами) | Меньшее сечение при том же токе, высокая стойкость к механическим нагрузкам (прочность жилы). | Значительно более высокая стоимость, больший вес. | Объекты с жесткими ограничениями по габаритам или где требуется минимизация потерь. |
Основное отличие – в конструкции экрана. У АПвКсП экран выполнен из медных проволок и ленты, что обеспечивает высокую гибкость и стойкость к вибрациям. У АПвПу экран выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно с нахлестом (иногда с дополнительной проволокой для дренажа). Конструкция АПвПу менее гибкая, но технологичнее в производстве. Выбор зависит от условий прокладки: для подвижных грунтов и вибраций предпочтительнее АПвКсП.
Да, полиэтиленовая оболочка обеспечивает надежную защиту от влаги и химической агрессии грунта. Однако, согласно ПУЭ, для защиты от механических повреждений при раскопках кабель, проложенный в земле на глубине менее 1 метра, должен быть защищен кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. На глубине более 1 метра такая защита обязательна только на участках с повышенной нагрузкой (под дорогами и т.д.).
Номинальный срок службы кабеля АПвКсП, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.
Да, это обязательная и критически важная операция. Современные наборы для монтажа муфт содержат специальные инструменты (струны, скребки) для аккуратного и полного удаления полупроводящего экрана с изоляции жилы в зоне установки муфты. Неполное удаление приведет к искажению электрического поля и возможному пробою.
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает принципиально лучшими диэлектрическими и термическими характеристиками по сравнению с ПВХ для изоляции среднего напряжения:
ПВХ используется в основном для оболочки (в марках типа АПвПг) из-за его маслостойкости, нераспространения горения и гибкости, но не для изоляции жил на 6-35 кВ.
Выбор сечения 50 мм² для кабеля 10 кВ осуществляется на основе расчета по следующим критериям:
Сечение 50 мм² является распространенным для фидеров распределительных сетей 10 кВ, питающих трансформаторные подстанции жилых районов или средние промышленные предприятия.