Кабель АПвП 35 кВ 185 мм
Кабель силовой АПвП 35 кВ 185 мм²: полный технический обзор и область применения
Кабель АПвП 35 кВ 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и в поливинилхлоридной оболочке, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов современных распределительных сетей среднего класса напряжения, сочетая в себе высокие электрические характеристики, надежность и относительно простой монтаж.
Расшифровка маркировки АПвП 35 кВ 1х185/25
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам, где каждый символ несет информацию о конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте кабелей на 35 кВ подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
- в – тип защитной оболочки: в из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- П – наличие защитного покрова (наружной оболочки) в виде плоской стальной оцинкованной проволоки или ленты (броня). В данном случае «П» часто обозначает броню из двух стальных оцинкованных лент.
- 35 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 1х185/25 – количество и сечение основных жил (1 жила сечением 185 мм²) и сечение жилы нулевой (нейтрали) или экрана (25 мм²). Для одножильных кабелей 185/25 обычно указывает на сечение основной жилы (185 мм²) и сечение экрана (25 мм²).
- Защита от электромагнитных помех.
- Создание симметричного электрического поля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Защита от внешних электромагнитных наводок.
- Распределительные сети 35 кВ: Питание от подстанций 110/35 кВ к распределительным подстанциям 35/6(10) кВ в городах и промышленных зонах.
- Промышленные предприятия: Создание внутриплощадочных кабельных линий для питания мощного оборудования (электролизные установки, крупные двигатели, печи).
- Объекты энергетики: Соединения между открытыми распределительными устройствами (ОРУ) и силовыми трансформаторами, вывод мощности с генераторов.
- Сети для нефтегазовой отрасли: Прокладка в кабельных галереях и тоннелях на нефтеперерабатывающих и химических заводах благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Дублирующие и резервные линии: Для повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей.
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина заложения 0.7-1.0 м от планировочной отметки. Кабель засыпается мягким грунтом без камней, сверху укладывается сигнальная лента или кирпич. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
- Прокладка в воздухе: Крепление на лотках, кронштейнах, в кабельных галереях. Необходимо учитывать провес и термическое расширение. Запрещена прокладка под прямыми солнечными лучами без защиты.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (обычно 20 наружных диаметров) для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
- Ступенчатую зачистку изоляции с точным соблюдением геометрии.
- Монтаж полупроводящих, изоляционных и экранирующих компонентов.
- Восстановление металлического экрана и его заземление.
- Герметизацию соединения от влаги.
Конструкция кабеля АПвП 35 кВ 185 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), соответствующей классу гибкости 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная). Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, многопроволочная. Это обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и укладки.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм. СПЭ обладает выдающимися свойствами: высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и высокой механической прочностью.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он в сочетании с экраном на жиле создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция и экран (металлический экран)
Далее следует медный или алюминиевый экран. В кабелях АПвП чаще применяется экран в виде медной ленты, наложенной спирально с перекрытием, или в виде медных проволок, наложенных поверх продольной медной ленты. Его функции:
Сечение этого экрана (например, 25 мм²) нормируется для обеспечения стойкости к токам КЗ.
6. Броневой покров
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание) и от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
7. Наружная оболочка
Внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли и обеспечивает стойкость кабеля к воздействию агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля АПвП 35 кВ 1х185/25 | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20.5 / 35 | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40.5 | |
| Испытательное переменное напряжение, кВ/время | 65 / 10 мин. | Для готового кабеля после монтажа |
| Допустимая длительная температура жилы, °C | +90 | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 сек. |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C | +130 | |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -15 | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 20 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.161 | Для алюминиевой жилы 185 мм² |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 — 0.13 | Зависит от способа укладки |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.10 — 0.12 |
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Допустимые токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных способов.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт | 330 — 350 | Одна цепь, глубина заложения 0.7-1 м, расстояние между кабелями в цепи 100 мм. |
| В воздухе (на лотках, в кабельных галереях), при температуре воздуха +25°C | 360 — 380 | Одна цепь, расстояние в свету не менее одного наружного диаметра. |
| В блоках (кабельной канализации) | 280 — 300 | Нагрузка снижается из-за худших условий теплоотвода. |
Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом согласно ПУЭ 7-го издания, ГОСТ Р 52796-2007 и с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, количество работающих цепей, глубину прокладки и т.д.).
Область применения кабеля АПвП 35 кВ 185 мм²
Кабель данного типа применяется для создания надежных кабельных линий в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:
Ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью к стальным лентам без дополнительной защиты, в блоках, заполненных водой, а также для подвижного подключения.
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка
Соединение и оконцевание
Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специальные комплекты для монтажа соединительных и концевых муфт. Процесс включает:
Качество монтажа муфт является критическим фактором для надежности всей кабельной линии.
Заземление
Металлические экраны (броня и медный экран) подлежат обязательному двустороннему заземлению. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала, защиты от перенапряжений и правильного функционирования релейной защиты. В длинных линиях может применяться поперечное заземление или заземление через ограничитель напряжения для снижения токов в экране.
Сравнение с аналогами (АПвП vs АПвПу vs АПвВ)
| Марка кабеля | Конструктивное отличие | Ключевое преимущество | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| АПвП | Броня из стальных лент, ПВХ оболочка поверх брони. | Повышенная механическая защита от сдавливания и ударов. | Прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений. |
| АПвПу | Броня из стальных лент, но усиленная наружная оболочка из полиэтилена (ШП). | Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам. | Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью, в заболоченной местности. |
| АПвВ | Без брони, только в ПВХ оболочке поверх экрана. | Более легкий, гибкий, дешевый. Лучшее охлаждение. | Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, галереях, эстакадах), где нет механических рисков. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвП принципиально отличается от старых кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБ)?
Кабель АПвП имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что дает ему существенные преимущества: более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70°C у АСБ), отсутствие риска течи масла, меньший вес и радиус изгиба, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений по перепаду высот. СПЭ-кабели не требуют сложных систем масляного хозяйства и постоянного мониторинга давления.
Почему в маркировке указано 185/25? Что означает цифра 25?
Для одножильных кабелей на напряжение 6-35 кВ обозначение «185/25» обычно расшифровывается как «сечение основной токопроводящей жилы 185 мм² / сечение экранирующей жилы (проволоки или ленты) 25 мм²». Это сечение медного экрана нормировано для обеспечения необходимой стойкости к токам короткого замыкания и токам утечки.
Можно ли прокладывать кабель АПвП 35 кВ в земле без защиты (например, в пластиковой трубе)?
Прокладка в трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) часто применяется как дополнительная механическая защита при пересечении дорог, в местах с высокой вероятностью земляных работ. Однако это ухудшает теплоотвод, что требует введения понижающего коэффициента к допустимому току (около 0.9 для одной трубы). Прямая прокладка в траншее без труб является стандартной и допустимой практикой при соблюдении требований к подушке, засыпке и глубине.
Как правильно выбрать сечение кабеля 185 мм²? Достаточно ли его для мощности, например, 20 МВА?
Выбор сечения – комплексный расчет, учитывающий не только мощность, но и длину линии, способ прокладки, условия охлаждения, допустимую потерю напряжения и экономическую плотность тока. Для ориентировки: при напряжении 35 кВ и токовой нагрузке ~350 А полная мощность составляет примерно √3 35 кВ 0.35 кА ≈ 21.2 МВА. Таким образом, кабель 185 мм² может передавать такую мощность, но только при условии, что его допустимый ток в конкретных условиях прокладки не превышен, а потери напряжения находятся в норме. Для длинных линий решающим фактором может стать именно потеря напряжения, что потребует увеличения сечения.
Каков срок службы кабеля АПвП 35 кВ и от чего он зависит?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от условий: соблюдения токовых нагрузок и температурных режимов, отсутствия перегрузок и токов КЗ, качества монтажа муфт и заземления, коррозионной стойкости брони в конкретном грунте, механических воздействий. Регулярный мониторинг частичных разрядов и диагностика изоляции позволяют прогнозировать остаточный ресурс.
Что важнее при приемке кабеля: визуальный осмотр или протоколы испытаний?
Оба этапа критически важны. Визуальный осмотр позволяет выявить механические повреждения оболочки, брони, вмятости на барабане, признаки попадания влаги. Однако ключевое значение имеют протоколы заводских испытаний, которые должны включать: испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока, измерение сопротивления жилы, тест на частичные разряды, проверку целостности экрана. Без предоставления полного комплекта протоколов от завода-изготовителя приемка кабеля не должна осуществляться.