Кабель АПвКсП 70 мм
Кабель АПвКсП 70 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКсП 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с экраном в виде медной оплетки и наружным защитным покровом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 70 в маркировке обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Расшифровка маркировки АПвКсП
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. В данной марке под «в» подразумевается герметизирующий экран поверх экрана жилы, часто выполняемый в виде экструдированного слоя.
- Кс – экран поверх изолированной жилы в виде медной оплетки (концентрический экран).
- П – наружная защитная оболочка из полиэтилена.
- Материал: алюминий марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483.
- Сечение: 70 мм² (номинальное).
- Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечений 70 мм² чаще применяется многопроволочная жила (класс 2), что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
- Форма: секторная или круглая. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки.
- Материал: сшитый полиэтилен (СПЭ, англ. XLPE).
- Технология: процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает обычному полиэтилену повышенные температурные и механические характеристики.
- Толщина: нормируется в соответствии с ГОСТ 15150 или ТУ производителя для соответствующего класса напряжения (например, для 10 кВ).
- Назначение: выравнивание электрического поля вокруг изолированной жилы, защита от внешних электромагнитных помех, а также обеспечение симметрии емкостных параметров.
- Конструкция: выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно, или, чаще, в виде медной оплетки (обозначение «Кс»). Плотность оплетки нормируется для обеспечения необходимого сечения для токов короткого замыкания.
- Пространство между экранированными жилами заполняется термопластичным или экструдированным заполнителем для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Поверх заполненных жил может накладываться поясная изоляция (ленты или экструзия) или экран.
- Материал: полиэтилен (обозначение «П» в конце марки).
- Цвет: обычно черный.
- Функции: защита от механических повреждений, агрессивных сред (химических веществ, масел), ультрафиолетового излучения и влаги.
- Строительная длина: указывается в ТУ, обычно не менее 250-300 м.
- Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15-20 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Кабель стойкий к воздействию солнечного света (благодаря полиэтиленовой оболочке).
- Распределительные сети среднего напряжения (6-35 кВ): питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах и на промышленных предприятиях.
- Промышленные предприятия: электроснабжение мощных производственных установок.
- Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
- Объекты генерации: соединения внутри электростанций.
- Высокие электрические характеристики: низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым перегрузкам.
- Высокая допустимая температура: +90°C в продолжительном режиме против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Влагостойкость: изоляция из СПЭ не гигроскопична, в отличие от пропитанной бумаги.
- Простота монтажа и соединения: меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), отсутствие необходимости контроля уровня масла или маститы.
- Длительный срок службы.
- Экономичность: использование алюминия снижает стоимость по сравнению с медными аналогами (например, ПвКсП).
- Чувствительность к частичным разрядам: при наличии дефектов в изоляции или на ее поверхности возможно развитие «древообразования» (трекинга).
- Требовательность к качеству монтажа: необходима тщательная зачистка и изоляция концов жил, использование специализированных муфт.
- Ограниченная стойкость к механическим повреждениям оболочки: по сравнению с бронированными кабелями (АПвБШв, АПвПуг).
- Прокладка в земле: Глубина траншеи обычно 0,7-1,0 м. На дно насыпается песчаная подушка (10 см). Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. Сверху засыпается слоем песка, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Крепление на лотках и кронштейнах с соблюдением радиуса изгиба. Необходимо избегать механических напряжений.
- Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Требуется качественная разделка кабеля с использованием шаблонов, обработка полупроводящего слоя и изоляции, надежное соединение экранов и их заземление.
- Заземление: Медные экраны (оплетки) всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов линии для обеспечения протекания токов утечки и безопасности. В схемах с односторонним заземлением экранов необходимо предусмотреть установку ограничителей перенапряжений.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) или, в современных условиях, диагностируется методом частичных разрядов.
Таким образом, полное наименование раскрывается как «Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с герметизацией и медным экраном поверх изолированной жилы, в полиэтиленовой оболочке».
Конструкция кабеля АПвКсП 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция
3. Экран по изоляции жилы
4. Заполнитель и поясная изоляция
5. Общий экран (при наличии)
В трехжильных кабелях поверх поясной изоляции может накладываться общий экран, аналогичный экрану жилы (медная оплетка или лента), который заземляется с двух сторон кабельной линии.
6. Наружная оболочка
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; и т.д. |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~205-220 А (для прокладки в земле, важны условия прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,443 Ом/км (для многопроволочной) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ (напряжение 6/10) в течение 10 мин. |
*Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения.
Механические и климатические параметры
Область применения кабеля АПвКсП 70 мм²
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также на открытом воздухе при условии отсутствия риска механических повреждений. Основные сферы использования:
Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах без дополнительных мер защиты, а также для подвижного монтажа.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКсП 70 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Ключевые отличия от АПвКсП | Область применения |
|---|---|---|---|
| АПвКсП | Алюминий / СПЭ | Базовый вариант для прокладки в земле и кабельных сооружениях без брони. | Траншеи без механических рисков, каналы, туннели. |
| АПвБШп | Алюминий / СПЭ | Наличие брони из стальных оцинкованных лент и защитного шланга из полиэтилена. Повышенная механическая защита. | Траншеи с риском механических повреждений, в т.ч. каменистых грунтах. |
| АПвПуг | Алюминий / СПЭ | Броня из плоских стальных оцинкованных проволок, герметизация оболочки. Высокая стойкость к растяжению и механическим воздействиям. | Участки с возможными смещениями грунта, вертикальные и наклонные трассы. |
| АСБл | Алюминий / Бумажная пропитанная | Более тяжелый, требует соблюдения перепадов уровней при прокладке, меньшая допустимая температура (+70°C). | Существующие сети, где требуется замена устаревших линий. |
| ПвКсП | Медь / СПЭ | Медная жила. Более высокая проводимость, меньший диаметр при том же токе, но существенно более высокая стоимость. | Объекты с жесткими требованиями по току КЗ или габаритам. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвКсП от АПвП?
Основное отличие в конструкции экрана. В кабеле АПвКсП экран выполнен в виде медной оплетки (Кс). В кабеле АПвП экран обычно выполнен в виде продольно наложенной медной ленты или комбинации ленты и проволок (спирально наложенных). Кабель с оплеткой часто считается более гибким и надежным в плане обеспечения непрерывности экрана по всей длине, особенно на изгибах.
Можно ли прокладывать кабель АПвКсП 70 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, полиэтиленовая оболочка обеспечивает достаточную защиту от влаги и агрессивных сред. Однако, если существует риск механических повреждений (камни, строительные работы, грызуны), рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, лотках, либо следует выбрать бронированный кабель (АПвБШп).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) не является фиксированной величиной. Для кабеля 10 кВ АПвКсП 70 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°С, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт, глубина прокладки 0,7 м, расстояние между кабелями 100 мм), Iдоп составляет примерно 205-220 Ампер. При прокладке в воздухе это значение может быть ниже. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл. 1.3, с учетом всех реальных условий.
Нужно ли заземлять экраны кабеля АПвКсП?
Обязательно. Заземление экранов (оплеток) с обоих концов кабельной линии выполняет несколько критически важных функций: обеспечивает безопасность персонала при касании оболочки (снимает напряжение), создает путь для токов утечки и емкостных токов, а также симметрирует электрическое поле вокруг жилы. Неправильное заземление экранов может привести к их перегреву и пробою изоляции.
Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это термореактивный материал, полученный из термопластичного полиэтилена под действием химических агентов или радиации. Процесс «сшивки» создает трехмерную сетчатую структуру молекул. Преимущества: резкое повышение термостойкости (с +70°C до +90°C для длительной работы), повышенная стойкость к тепловым ударам и растрескиванию, высокая механическая прочность при повышенных температурах, негигроскопичность.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвКсП, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от соблюдения условий прокладки, режимов нагрузки, качества монтажа муфт и environmental условий.
Можно ли соединять кабель АПвКсП с кабелем со старой бумажной изоляцией (АСБ)?
Да, технически это возможно с использованием специальной переходной муфты, которая обеспечивает герметичное соединение разнородных изоляций и правильное перераспределение электрического поля. Однако такое соединение является слабым звеном линии и требует высококвалифицированного монтажа. Предпочтительна полная замена участка линии.