Кабель АПвКВ 1х800
Кабель АПвКВ 1х800: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКВ 1х800 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в поливинилхлоридном шланге, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция одножильного кабеля сечением 800 мм² оптимизирована для работы в сетях высокого и среднего напряжения, где предъявляются повышенные требования к надежности, токовой нагрузке и стойкости к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвКВ 1х800
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – обозначение, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой). Таким образом, АПв – алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена.
- К – тип защитного покрова: кабельный. В данной марке подразумевается броня из круглых оцинкованных стальных проволок.
- В – материал наружной оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- 1х800 – количество и номинальное сечение основной жилы: одна жила сечением 800 квадратных миллиметров.
- Замыкания на землю токов, возникающих при коротком замыкании (токов КЗ).
- Защиты от электромагнитных помех.
- Выравнивания потенциала по длине кабеля.
- Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля при монтаже.
- Стойкость к удару: Определяется ГОСТ, броня выдерживает значительные механические воздействия.
- Стойкость к возгоранию: Оболочка из ПВХ распространяет горение при одиночной прокладке. При необходимости могут применяться исполнения с пониженной пожарной опасностью (нг(А)-LS, с индексом «fr» — огнестойкие).
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП) и центрам питания.
- Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты, где требуется передача больших мощностей.
- Кабельные вставки в воздушных линиях (ВЛ): При переходе через инженерные сооружения, дороги, в условиях стесненной городской застройки.
- Устройство вводов на территории крупных объектов: Порты, логистические комплексы, стадионы.
- Резервирование и дублирование линий электропередачи: Для повышения надежности энергоснабжения ответственных потребителей.
- Транспортировка и разгрузка: Барабаны с кабелем АПвКВ 1х800 имеют значительную массу (несколько тонн). Необходимо использовать грузоподъемную технику, исключающую падение барабана. Перекатывать барабан можно только по твердой поверхности и в направлении, указанном стрелкой на щеке барабана.
- Раскатка: Допускается раскатка с верхней точки (с применением тормозных устройств) или с помощью лебедки и направляющих роликов. Запрещено сбрасывать кабель с высоты, допускать его резкие изгибы и удары.
- Заделка концов: Требуется квалифицированная установка концевых кабельных муфт (КНС) наружной или внутренней установки. Критически важно качественно выполнить ступенчатую разделку изоляции, заземление экранов и брони, обеспечить герметизацию.
- Заземление: Медный экран и броня из стальных проволок на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности персонала и отвода токов КЗ. При большой длине линии может потребоваться поперечное заземление или применение специальных схем для ограничения наведенного напряжения на отключенном кабеле.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ и 1.0 м для 35 кВ. На дне – подушка из мелкого грунта или песка (толщиной 100 мм), сверху кабель засыпается таким же слоем, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными одножильными кабелями должно быть не менее 100-150 мм для снижения взаимного нагрева и потерь.
Конструкция кабеля АПвКВ 1х800
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (хотя для одножильных кабелей возможно и круглое исполнение), что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и оптимизировать использование пространства в кабельных линиях. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Для сечения 800 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция для обеспечения необходимой гибкости.
2. Экранирующий слой над жилой (Экран жилы)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (полупроводящая экранирующая лента или экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен). Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях поверхности жилы, что могло бы привести к частичным разрядам и разрушению изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, что резко повышает его термостойкость и механическую прочность по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения (6, 10, 20, 35 кВ) и регламентируется ГОСТ 18410 или ТУ производителя.
4. Экран на изоляции (Экран изоляции)
Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану жилы. Его функция – создание равномерного цилиндрического электрического поля вокруг изоляции и отвод емкостных токов.
5. Медная экранирующая оплетка
Поверх полупроводящего экрана изоляции накладывается экран в виде медных проволок или лент. Для кабеля АПвКВ 1х800 это, как правило, оплетка из медных проволок. Этот слой служит для:
Сечение медных проволок оплетки нормируется в зависимости от сечения основной жилы и тока КЗ в сети.
6. Разделительный слой
Представляет собой поясную изоляцию (обычно из ПЭТ-лент или крепированной бумаги), которая защищает нижележащие слои от повреждения броней и обеспечивает легкое снятие бронепокрова при монтаже.
7. Броня
Выполняется из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Броня обеспечивает механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, проколов и грызунов. Для одножильных кабелей важно, что броня является немагнитной (стальной, но не сплошной лентой), чтобы избежать дополнительных потерь на вихревые токи.
8. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, влаге, ультрафиолетовому излучению (для кабелей, прокладываемых на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (пример для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 20/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ | +250 °C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа | -15 °C | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20 °C |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 – 0.13 | Зависит от конструкции и расстояния между кабелями |
| Емкостной ток, А/км | ~1.5 – 2.5 | Для 10 кВ |
Токовые нагрузки (допустимый длительный ток, А)
Значения сильно зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные данные для кабеля 10 кВ.
| Способ прокладки | В земле (в траншее) | В воздухе | В кабельном канале (лотке) |
|---|---|---|---|
| Токовая нагрузка, А | 700 – 800 | 750 – 850 | 650 – 750 |
Важно: Точные значения определяются по ПУЭ 7-изд., глава 1.3, с учетом конкретных условий: температуры земли/воздуха, глубины прокладки, количества работающих кабелей вплотную, удельного теплового сопротивления грунта и др.
Механические и климатические параметры
Область применения кабеля АПвКВ 1х800
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямого солнечного излучения или при использовании оболочки, стойкой к УФ). Основные сферы использования:
Ограничения: Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, заполненных водой, а также в условиях постоянного давления воды (гидростатического напора) без специальных мер защиты.
Особенности монтажа и эксплуатации одножильного кабеля 800 мм²
Работа с кабелем большого сечения требует специального подхода и инструмента.
Сравнение с аналогами и выбор
АПвКВ является аналогом кабеля марки АПвБбШв, но с броней из проволок вместо лент. Проволочная броня обеспечивает лучшую защиту от растяжения и более высокую гибкость. По сравнению с кабелем с бумажной пропитанной изоляцией (ААШв, ААБл) кабель АПвКВ имеет меньший вес и диаметр, более высокую допустимую температуру жилы, не требует ограничения по перепаду высот при прокладке и более прост в монтаже муфт. Основной конкурент – кабель с медной жилой (ПвКВ 1х800), который при том же сечении имеет более высокую проводимость, меньшие потери, но существенно более высокую стоимость. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан в большинстве случаев, не требующих минимальных габаритов линии или работы в условиях агрессивной химической среды, где медь имеет преимущество.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвКВ от АПвБбШв?
Основное отличие – в конструкции брони. В АПвКВ – броня из оцинкованных стальных проволок (буква «К»), в АПвБбШв – броня из двух стальных оцинкованных лент (буквы «Бб»). Проволочная броня (К) лучше защищает от радиальных ударов и растягивающих нагрузок, кабель более гибок. Ленточная броня (Бб) лучше защищает от проколов, но менее гибкая и может разворачиваться при изгибах.
Какой максимальный ток для АПвКВ 1х800 при прокладке в земле?
Ориентировочное значение – 700-800 Ампер. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ гл.1.3 с учетом реальных условий: температуры грунта (для России обычно +15°С расчетная), глубины прокладки, удельного теплового сопротивления грунта (для сухого песка – высокое, для влажной глины – низкое), количества и взаимного расположения кабелей в траншее. Для ответственных объектов выполняется детальный теплотехнический расчет.
Нужно ли заземлять оба конца экрана и брони у одножильного кабеля?
Да, обязательно. Медный экран и стальная броня на обоих концах кабельной линии должны быть надежно заземлены. Это обеспечивает безопасность при обслуживании (снятие остаточного заряда), создает путь для токов короткого замыкания и снижает электромагнитное влияние на окружающие объекты. При большой длине линии (обычно более 1-2 км) для снижения потерь и нагрева экрана может применяться одноточечное заземление с изоляцией второго конца, но такая схема требует специального обоснования и защиты.
Можно ли прокладывать АПвКВ 1х800 в воде?
Нет, стандартное исполнение кабеля АПвКВ не предназначено для прокладки в воде под постоянным гидростатическим напором. ПВХ оболочка и броня не обеспечивают полной герметизации от проникновения влаги в долгосрочной перспективе. Для прокладки в водных преградах применяются специальные кабели в свинцовой или алюминиевой герметичной оболочке (например, АПвП).
Какие муфты используются для соединения и заделки этого кабеля?
Для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются стопорные соединительные муфты (ССИ) и концевые муфты (КНС) на номинальное напряжение 6-35 кВ. Наиболее распространены термоусаживаемые и холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Для сечения 800 мм² критически важно использовать муфты, рассчитанные именно на это сечение, и соблюдать технологию монтажа, особенно очистку и подготовку полупроводящих слоев.
Как рассчитать потери напряжения в линии с кабелем АПвКВ 1х800?
Потери напряжения ΔU (%) рассчитываются по формуле: ΔU = √3 I L (R0 cosφ + X0 sinφ) / Uном 100%, где:
I – рабочий ток, А; L – длина линии, км; R0 – удельное активное сопротивление жилы при рабочей температуре (Ом/км); X0 – удельное индуктивное сопротивление кабеля (Ом/км); cosφ – коэффициент мощности нагрузки; Uном – междуфазное напряжение, В. Для алюминиевой жилы 800 мм² R0 при +90°C составляет примерно 0.037 Ом/км, X0 – около 0.11-0.13 Ом/км.
Существует ли негорючее исполнение кабеля АПвКВ?
Да, существуют модификации с оболочкой и изоляцией пониженной пожарной опасности. Они могут маркироваться как АПвКВнг(А)-LS. В таком кабеле используется ПВХ пластикат пониженной горючести (нг), с низким дымовыделением и газовыделением (LS), а изоляция из сшитого полиэтилена также может быть безгалогенной. Такие кабели применяются при групповой прокладке в зданиях, метро, тоннелях, где предъявляются строгие требования пожарной безопасности.