Кабель АПвП 6 кВ 95 мм
Кабель силовой АПвП 6 кВ 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвП 6 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Он является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в распределительных сетях, для питания промышленных предприятий, насосных станций, объектов инфраструктуры.
Расшифровка маркировки АПвП 6 кВ 95 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте кабелей на напряжение 6 кВ подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
- в – тип защитной оболочки: влагозащитная, из полиэтилена (в данном случае, как правило, полиэтилен повышенной плотности, PE).
- П – внешний защитный покров: отсутствует (голый). Буква «П» в конце указывает на то, что кабель имеет только полиэтиленовую оболочку поверх брони, а традиционные защитные покровы (джут, битум) отсутствуют. Фактически, это кабель с броней из двух стальных оцинкованных лент, поверх которой наложена оболочка из полиэтилена.
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, для работы в которой предназначен кабель.
- 95 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Броня и полиэтиленовая оболочка надежно защищают от механических повреждений, влаги и агрессивных почв. Требуется соблюдение требований ПУЭ (глубина прокладки, подсыпка и засыпка песком, сигнальная лента).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и двойных полах: Широко применяется благодаря негорючести изоляции СПЭ и отсутствию растекания пропиточного состава (в отличие от маслонаполненных кабелей).
- Прокладка в блоках и трубах: Допускается, но необходимо учитывать увеличение тока нагрузки из-за ухудшения теплоотвода.
- Прокладка в воде: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает высокую влагозащиту, что позволяет прокладывать кабель через водные преграды. Необходим расчет механических нагрузок.
- Прокладка на эстакадах и галереях: Допускается, но для открытых участков с прямым солнечным воздействием рекомендуется дополнительная защита от УФ-излучения.
Конструкция кабеля АПвП 95 мм² 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж и прокладку кабеля. Жила может быть секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование внутреннего пространства в кабеле, уменьшая его общий диаметр и вес.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе между жилой и изоляцией. Это критически важный элемент для кабелей среднего напряжения.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), устойчивость к тепловым ударам, отличные диэлектрические характеристики и механическую прочность. Толщина изоляции строго нормирована и для 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм.
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)
Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции. Вместе экран по жиле и экран по изоляции создают идеально цилиндрическое электрическое поле вокруг жилы.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх экранов отдельных жил может накладываться обмотка из полупроводящей или медной ленты, которая служит поясным экраном, объединяя экраны фаз.
6. Медные экраны (дренажные жилы)
Поверх поясной изоляции или экранов отдельных жил накладываются медные проволоки или ленты. Их назначение – служить нулевым (заземляющим) проводником для токов, наводимых в экранах, а также для отвода токов короткого замыкания. Сечение этих дренажных жил нормируется. Для кабеля 95 мм² оно обычно составляет 16 или 25 мм².
7. Броня
Кабель АПвП имеет броневой покров из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений при прокладке и эксплуатации (натяжение, удары, давление грунта, грызуны).
8. Защитная оболочка (шланг)
Поверх брони экструдируется оболочка из полиэтилена повышенной плотности (PE). Она защищает стальные ленты брони от коррозии и обеспечивает дополнительную влагозащиту. Именно наличие этой оболочки вместо волокнистых материалов делает кабель пригодным для прокладки в условиях повышенной влажности, в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью), в агрессивных средах, а также для прокладки в воде.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвП 3×95 мм² на 6 кВ.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительно допустимая |
| Максимальная температура при КЗ, °C | +250 | Длительность КЗ не более 4 сек |
| Допустимый нагрев при перегрузке, °C | +130 | Согласно ПУЭ |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.320 | Для алюминиевой жилы 95 мм² |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 15 | Продолжительность 10 мин после прокладки |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ | 36 | Для приемо-сдаточных испытаний на заводе |
| Емкость, мкФ/км | ~0.3 — 0.4 | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.1 | Приблизительное значение |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Прокладка и монтаж без предварительного подогрева | Допускается при температуре не ниже -15°C |
| Допустимое растягивающее усилие | Определяется прочностью бронелент, не более 50-70 кН |
| Стойкость к воздействию солнечного света (УФ) | Оболочка из PE обладает ограниченной стойкостью. Для открытой прокладки на солнце рекомендуется кабель с защитным покровом (АПвПу) или в лотках/гофрах. |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвП 6 кВ 95 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Важно: Прокладка по воздуху на опорах (как ВЛ) без несущего троса не является стандартным применением для данного типа кабеля. Для воздушных линий используются специальные самонесущие кабели (типа СИП).
Расчет допустимого длительного тока нагрузки
Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля АПвП 3×95 мм² 6 кВ зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта или окружающего воздуха, количества проложенных рядом кабелей и их взаимного расположения, удельного теплового сопротивления грунта.
Примерные справочные значения (ориентировочные):
| Условия прокладки | Температура грунта/воздуха, °C | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|---|
| В земле (одиночная прокладка, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) | +15 | ~235 — 250 |
| В воздухе (одиночная прокладка) | +25 | ~215 — 230 |
| В кабельном канале (в трубе) с 3-4 другими кабелями | +25 | ~170 — 190 (требуется поправочный коэффициент) |
Для точного расчета необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Глава 1.3), использовать методики, приведенные в ГОСТ Р МЭК 60287, или специализированное программное обеспечение для теплового расчета кабелей. Поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды, группирование и глубину прокладки являются обязательными к применению.
Сравнение с кабелями других типов (АСБ, АПвБбШв)
| Параметр | АПвП 6 кВ | АСБ 6 кВ (с бумажной изоляцией) | АПвБбШв 6 кВ (СПЭ-изоляция, ПВХ-оболочка) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы, °C | +90 | +70 (для сетей 6 кВ) | +90 |
| Влагозащита | Очень высокая (герметичная оболочка PE) | Низкая, боится намокания; требует герметичных концевых муфт | Высокая (оболочка из ПВХ) |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C без подогрева | Требует подогрева уже при температуре ниже 0°C (риск повреждения изоляции) | До -15°C без подогрева |
| Радиус изгиба | 15D | Больший (25D и более для многожильных) | 15D |
| Экологичность и безопасность | Не содержит масла, негорюч | При повреждении возможна утечка пропитки, пожароопасен | Не содержит масла, но ПВХ-оболочка при горении выделяет токсичный хлор |
| Область применения | Земля, вода, агрессивные среды, туннели | В основном сухие кабельные сооружения (помещения, тоннели) | Земля, кабельные сооружения, но не для водной среды |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвП от АПвБбШв?
Ключевое отличие – в материале внешней защитной оболочки и, как следствие, в области применения. АПвП имеет оболочку из полиэтилена (PE), которая обладает высокой химической стойкостью и практически нулевым водопоглощением, что делает кабель пригодным для прокладки в воде и агрессивных грунтах. АПвБбШв имеет оболочку из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), который не рекомендуется для постоянного контакта с водой. Броня у АПвБбШв часто защищена ПВХ-шлангом, а у АПвП – полиэтиленовым.
Можно ли прокладывать АПвП открыто по стенам зданий?
Да, можно, но с учетом двух факторов: 1) Полиэтиленовая оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При длительной открытой прокладке под прямыми солнечными лучами оболочка может деградировать. Рекомендуется прокладка в кабельных лотках, коробах или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой. 2) Необходимо обеспечить механическую защиту от возможных повреждений на доступной высоте.
Как правильно выбрать сечение экрана (дренажных жил) для заземления?
Сечение медных экранов (дренажных проволок) нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-335-2004) и обычно составляет 16 или 25 мм² для кабеля 95 мм² на 6 кВ. При проектировании это сечение проверяется на соответствие требованиям ПУЭ по проводимости для токов короткого замыкания. В большинстве случаев сечения, указанного в ТУ, достаточно. Концы экранов должны быть надежно соединены и заземлены с обеих сторон кабельной линии.
Требуется ли для монтажа кабеля АПвП специальное оборудование для оконцевания?
Да. Для монтажа концевых и соединительных муфт на кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6 кВ требуется специальный инструмент и высококачественные комплектующие. Процесс включает в себя точную ступенчатую зачистку изоляции и экранов, обработку полупроводящих слоев, монтаж изоляционного тела муфты (часто термоусаживаемого или холодноусаживаемого). Работы должны выполнять квалифицированные персонал, прошедший обучение.
Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля АПвП?
Основным документом являются Технические Условия (ТУ) завода-изготовителя, разработанные на основе ГОСТ. Для кабелей данного типа часто применяются ТУ 16.К71-335-2004 или их более современные аналоги. В сопроводительной документации (паспорт, сертификат соответствия) должны быть указаны конкретные ТУ. Также обязательны протоколы приемо-сдаточных испытаний, включая испытание повышенным напряжением.
Что означает маркировка «6/10 кВ» на кабеле?
Это обозначение номинального напряжения: U0/U (кВ). Где U0 = 6 кВ – номинальное напряжение между жилой и землей (или экраном), а U = 10 кВ – номинальное междуфазное напряжение. Таким образом, кабель предназначен для работы в сетях с номинальным междуфазным напряжением 10 кВ, где напряжение относительно земли не превышает 6 кВ. В трехфазной сети 6 кВ напряжение фаза-земля составляет примерно 3.5 кВ, поэтому кабель с параметрами 6/10 кВ имеет запас по напряжению.
Как определить необходимое сечение жилы 95 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения 95 мм² или любого другого осуществляется на основе расчета по следующим критериям, в порядке приоритета: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранных условий прокладки. 2) По потере напряжения. Особенно важно для длинных линий. Потеря напряжения не должна превышать нормированных значений (например, ±5% от номинального). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что сечение жилы способно выдержать нагрев при прохождении расчетного тока КЗ за время его отключения. 4) По экономической плотности тока. Применяется для выбора оптимального сечения с учетом капитальных затрат и стоимости потерь электроэнергии.