Кабель АПвКсП 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвКсП 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном из медных проволок и внешней оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и эффективное функционирование в условиях современных энергосистем, требующих повышенной стойкости к электрическим и механическим нагрузкам.
Расшифровка маркировки АПвКсП 50 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (второй символ в аббревиатуре).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данном контексте уточнение: для АПвКсП оболочка из полиэтилена, индекс «в» исторически может указывать на вариант исполнения). В современных обозначениях для точности: «П» в конце маркировки указывает на внешнюю оболочку из полиэтилена.
- Кс – экран по изоляции жилы выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх полупроводящего слоя.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Выполняется из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) класса 1 или многопроволочная класса 2, в зависимости от требований гибкости. Форма жилы круглая.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на напряжение 10 кВ составляет обычно 4,0 мм, для 35 кВ – 10,5 мм (регламентируется ГОСТ 31565 или ТУ). Сшивание молекул полиэтилена (химическое или радиационное) придает материалу повышенную термостойкость, стабильность диэлектрических свойств при высоких температурах и стойкость к тепловому удару.
- Экран по изоляции (внешний экран): Состоит из двух частей. Непосредственно на изоляцию наносится слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Поверх него накладывается экран из медных проволок (индекс «Кс»). Это ключевое отличие от кабелей с экраном в виде медной ленты. Проволочный экран обеспечивает высокую гибкость, лучшее сопротивление продольному распространению воды и повышенную стойкость к механическим повреждениям при монтаже.
- Поясная изоляция: Может выполняться в виде обмотки из электроизоляционной пленки или нетканого материала поверх скрученных экранированных жил.
- Оболочка: Внешний защитный слой из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обладает высокими диэлектрическими свойствами, устойчива к ультрафиолетовому излучению, влаге и агрессивным химическим средам. Для кабелей марки АПвКсП оболочка также служит дополнительным барьером против проникновения влаги.
- Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля при прокладке. Для одножильных кабелей с проволочным экраном это значение может быть уменьшено по сравнению с кабелями с ленточным экраном.
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: От -50 °C до +50 °C. Позволяет производить прокладку без предварительного подогрева при температуре до -20 °C.
- Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: Не ниже -20 °C.
- Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для групповой прокладки требуются специальные исполнения с индексом «нг(А)-HF» или аналогичным.
- Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ): Зависит от способа прокладки. Для кабеля 8,7/10 кВ 1х50, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C и глубине 0,7 м, ДДТ составляет примерно 200-220 А. При прокладке в воздухе значение может отличаться.
- Прокладка в кабельных колодцах и коллекторах с большим количеством поворотов.
- Укладка по сложным трассам с частыми изгибами.
- Применение в районах с высокой агрессивностью грунтовых вод и почвы (полиэтилен химически стоек).
- Прокладка на открытом воздухе (в УФ-стойкой оболочке) по фасадам зданий, эстакадам.
- Подключение подвижных или подверженных вибрации объектов (например, мощных трансформаторов, где требуется гибкая отводящая линия).
- Использование в сетях 6-35 кВ, где требуется надежное заземление экрана через концевые заделки.
- Работа с экраном: Экран из медных проволок должен быть надежно заземлен с обоих концов кабеля для обеспечения безопасности и нормального режима работы. Это снижает напряжение прикосновения на оболочке и уменьшает потери. При необходимости (длинные линии) может применяться поперечное заземление или заземление в одной точке с разрывом экрана для снижения токов циркуляции.
- Концевые заделки: Обязательно применение специальных концевых муфт (КНК, ПСТк) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Муфта обеспечивает плавный градиент электрического поля, герметизацию торца кабеля и надежный контакт с экраном. Неправильный монтаж муфты – основная причина пробоев.
- Соединительные муфты: Для наращивания длины кабельной линии используются соединительные муфты, которые по своим характеристикам должны соответствовать кабелю.
- Прокладка: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Запрещается прокладывать кабель с натяжением. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
- Маркировка: Кабель имеет маркировку на оболочке с указанием завода-изготовителя, года выпуска, марки, сечения и напряжения с интервалом не более 1 метра.
Таким образом, полная расшифровка указывает на кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном из медных проволок и полиэтиленовой оболочкой.
Конструкция кабеля АПвКсП 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает заданные электрические и механические характеристики.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
В таблице приведены ключевые параметры для кабеля АПвКсП 1х50/10 кВ.
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 8,7/10 (12) кВ | ГОСТ 31565-2012 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90 °C | ГОСТ 31565-2012 |
| Допустимая температура при перегрузке | +130 °C | |
| Допустимая температура при коротком замыкании (до 5 сек) | +250 °C | |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более | 0,641 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 25 кВ (на 10 мин) | ГОСТ 1516.2 |
| Испытательное постоянное напряжение | 37 кВ (на 5 мин) | ГОСТ 1516.2 |
| Емкость | Приблизительно 0,25-0,30 мкФ/км | Расчетный параметр |
| Индуктивное сопротивление | Приблизительно 0,15-0,17 Ом/км | Расчетный параметр |
Механические и эксплуатационные характеристики
Сравнение с аналогами и выбор области применения
Кабель АПвКсП 50 мм² занимает конкретную нишу среди кабельной продукции среднего напряжения. Его ключевые отличия от распространенных аналогов:
| Тип кабеля | Ключевые отличия от АПвКсП | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвП (с ленточным экраном и полиэтиленовой оболочкой) | Экран выполнен в виде медной или алюминиевой ленты. Менее гибок, имеет больший минимальный радиус изгиба. Более чувствителен к механическим повреждениям экрана при монтаже. | Стационарная прокладка в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, где не требуются частые перегибы. |
| АПвПу (с усиленной лентой и полиэтиленовой оболочкой) | Имеет усиленную металлическую ленту (обычно гофрированную алюминиевую) в качестве экрана и/или брони. Обладает повышенной стойкостью к механическим воздействиям, но менее гибок. | Прокладка в земле с повышенными требованиями к механической защите без брони, в том числе в несанкционированных зонах раскопок. |
| АСБл (с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней) | Устаревшая, но надежная технология. Тяжелее, требует специальной концевой разделки, имеет ограничения по перепаду высот и температуре эксплуатации. Требует системы маслоподпитки на трассах с большими перепадами. | Реконструкция старых сетей, где уже проложены кабели с бумажной изоляцией. |
| АПвКсШв (с поливинилхлоридной оболочкой) | Внешняя оболочка из ПВХ пластиката. Обладает лучшей стойкостью к распространению горения, но менее устойчива к УФ-излучению и агрессивным химическим средам по сравнению с ПЭ. | Прокладка внутри помещений, в туннелях, коллекторах, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (не распространяет горение при групповой прокладке). |
Область применения кабеля АПвКсП 50 мм²: Благодаря проволочному экрану и полиэтиленовой оболочке, данный кабель оптимален для прокладки в сложных условиях, где требуются повышенная гибкость и стойкость к внешним воздействиям:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКсП требует соблюдения ряда правил, обусловленных его конструкцией.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается экран из проволок («Кс») от экрана из ленты?
Экран из медных проволок обладает значительно большей продольной гибкостью и механической прочностью на растяжение и изгиб. Он менее подвержен повреждениям при монтаже и вибрациях. Кроме того, такая конструкция экрана обеспечивает лучшее сопротивление проникновению влали вдоль кабеля в случае повреждения оболочки. Ленточный экран дешевле, но создает более жесткую конструкцию.
Можно ли прокладывать кабель АПвКсП 50 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, полиэтиленовая оболочка обеспечивает высокую стойкость к влаге и химической агрессии. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в земле (траншее) кабель должен быть защищен от механических повреждений слоем песка и кирпичом или плитами поверх. Для прокладки в зонах с высокой активностью землеройных механизмов рекомендуется использование бронированных кабелей (например, АПвБбШв).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в воздухе?
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: температуры окружающего воздуха, количества кабелей в пучке, расстояния между ними, наличия солнцезащиты. Для ориентировочной оценки: для одножильного кабеля АПвКсП 1х50/10 кВ, проложенного открыто на воздухе при температуре +25°C, ДДТ может составлять 230-250 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ГОСТ Р 52796 или ПУЭ, с учетом всех реальных условий.
Требуется ли для кабеля АПвКсП система постоянного подогрева масла, как для кабелей с бумажной изоляцией?
Нет, абсолютно не требуется. Изоляция из сшитого полиэтилена является сухой и не содержит пропитки. Это одно из ключевых эксплуатационных преимуществ кабелей типа АПвКсП, упрощающее их монтаж и обслуживание и снимающее ограничения по перепадам высот на трассе.
Как правильно выбрать концевую муфту для этого кабеля?
Муфта должна быть предназначена specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и соответствовать его номинальному напряжению (например, 10 кВ или 35 кВ). Конструкция муфты должна обеспечивать надежный контакт с проволочным экраном. Рекомендуется использовать муфты проверенных производителей и строго следовать инструкции по ее установке. Несовместимость материалов муфты и кабеля может привести к преждевременному выходу из строя.
Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвКсП?
При соблюдении условий эксплуатации, монтажа и обслуживания, срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30-40 лет. Этот срок существенно превышает срок службы кабелей с бумажной изоляцией и обусловлен высокой стабильностью диэлектрических свойств XLPE в широком диапазоне температур и нагрузок.
Заключение
Кабель АПвКсП 50 мм² является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения до 35 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена, гибкий проволочный экран и химически стойкую полиэтиленовую оболочку, обеспечивает оптимальный баланс стоимости, эксплуатационных характеристик и долговечности. Выбор в пользу данного кабеля особенно оправдан при прокладке по сложным трассам, в условиях агрессивных сред и там, где предъявляются повышенные требования к механической надежности экранирующего слоя. Правильный подбор, монтаж с использованием соответствующих аксессуаров и соблюдение правил эксплуатации являются залогом многолетней бесперебойной работы кабельной линии.