Кабель АПвПу 3х240
Кабель АПвПу 3х240: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвПу 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в защитной оболочке из полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными проволоками и заключенный в наружный защитный шланг. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), в условиях агрессивных сред, а также в местах с повышенными механическими нагрузками, включая возможность прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в кабельных сооружениях.
Расшифровка маркировки АПвПу 3х240
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данной марке – ошибка в обозначении, корректно для оболочки из ПВХ, но в АПвПу используется полиэтилен). Фактически, вторая буква «П» в сочетании «вПу» указывает на материал внешней оболочки. Правильная трактовка: «в» – внутренняя защитная оболочка поверх брони, «Пу» – усиленная защитная оболочка (шланг) из полиэтилена.
- Пу – защитный шланг (наружная оболочка) из полиэтилена.
- 3х240 – три основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.
- Отсутствие индекса «г» указывает на то, что жилы являются цельными (однопроволочными) для сечений до 240 мм² включительно. Для данного сечения жила, как правило, многопроволочная, что требует уточнения в ТУ завода-изготовителя.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Броня и полиэтиленовый шланг защищают от механических повреждений, давления грунта, коррозии и блуждающих токов. Требуется устройство песчаной подушки и защита кирпичом или сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи. Агрессивная среда внутри таких сооружений (влажность, конденсат, химические пары) не опасна для кабеля с оболочкой из полиэтилена.
- Прокладка в воде: Возможна при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает полную водонепроницаемость.
- Прокладка по воздуху на опорах: Допускается в районах с агрессивной атмосферой (побережья морей, промышленные зоны), где ПВХ-пластикат может разрушаться.
- Высокая коррозионная стойкость: Полиэтиленовый шланг устойчив к влаге, кислотам, щелочам, солям, что критически важно для прокладки в химически активных грунтах и промышленных зонах.
- Надежная механическая защита: Броня из стальных оцинкованных проволок эффективно противостоит механическим повреждениям, в том числе от раскопок и давления грунта.
- Высокие диэлектрические свойства изоляции: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне, обладает высокой стойкостью к тепловым ударам и старению.
- Допустимая рабочая температура: +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой аналогичного сечения и напряжения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
- Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями в ПВХ оболочке (АВБбШв) или с бумажной изоляцией (АСБ).
- Чувствительность к точечным ударам: Полиэтилен, при всей своей химической стойкости, может быть поврежден при сильном точечном ударе острым предметом.
- Сложность разделки концов: Требуется тщательное удаление экранов и аккуратная заделка, необходимо применение специальных концевых муфт.
- Ограничение по температуре монтажа: Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Раскатка: Запрещено сбрасывать барабаны с транспортного средства. Раскатка может производиться с применением кабельных роликов. Не допускаются резкие изгибы.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля. На дне траншеи – подушка из песка (толщиной 100 мм). После укладки – засыпка песком и укладка защитного покрытия (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента). Окончательная засыпка грунтом.
- Заделка концов: Обязательно применение концевых кабельных муфт (КНТп, ПСТп) или соединительных муфт (СТп) для сращивания. Требуется квалифицированная разделка кабеля с соблюдением геометрии ступеней и заземлением экранов и брони.
- Заземление: Броня, металлический экран и защитный шланг (если он проводящий) должны быть надежно заземлены с двух сторон линии.
Конструкция кабеля АПвПу 3х240
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет специфическую функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, является многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Жилы имеют стандартную круглую форму. Цветовая идентификация изоляции жил может осуществляться либо цифровой маркировкой, либо нанесением цветных полос.
2. Изоляция
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (химический или радиационный) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термостойкость, стойкость к тепловому удару и механическую прочность. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных лент или экструдированного слоя. Она служит для придания общей округлой формы кабелю и дополнительной электрической стабильности.
4. Экран по жилам
Экран выполняется в виде проводящего слоя поверх изоляции каждой жилы. Обычно это полупроводящий сшитый полиэтилен или наложенные внахлест полупроводящие ленты. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
5. Общий экран (металлическая оплетка)
Поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается экран в виде медных или алюминиевых проволок, либо медной ленты. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы заземления и обеспечивает безопасность при повреждении основной изоляции.
6. Разделительный слой
Представляет собой слой из битумной или полимерной ленты, наложенный поверх общего экрана. Защищает экран от коррозии и повреждения броней.
7. Броня
Броня выполняется из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных спирально. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
8. Защитный шланг (наружная оболочка)
Поверх брони экструдируется защитный шланг из полиэтилена (обозначение «Пу»). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям), что позволяет прокладывать кабель в грунтах с высокой коррозионной активностью. Черный цвет оболочки содержит стабилизаторы к УФ-излучению для возможности прокладки на открытом воздухе.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/15 (17,5) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ | +250°C | Продолжительность до 4 сек. |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~360-420 А | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.125 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 30 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
| Емкость | ~0.4 мкФ/км | Приблизительное значение |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха | До 98% при температуре +35°C |
| Допустимое растягивающее усилие | Определяется прочностью брони, обычно не менее 30 кН |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПу 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Важно: Кабель АПвПу не предназначен для прокладки в блоках или трубах, если это не связано с необходимостью механической защиты на конкретном участке трассы.
Преимущества и недостатки кабеля АПвПу 3х240
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал оболочки/брони | Ключевые отличия от АПвПу 3х240 | Типичная область применения |
|---|---|---|---|
| АПвПу 3х240 | Полиэтилен/Стальные проволоки | Эталон для сравнения. Максимальная стойкость к коррозии и агрессивным средам. | Агрессивные грунты, промышленные зоны, прибрежные зоны, кабельные коллекторы. |
| АВБбШв 3х240 | ПВХ/Стальные ленты | Более низкая стойкость оболочки к химикатам и УФ-излучению. Броня из лент хуже противостоит растяжению. Ниже стоимость. | Стандартная прокладка в земле (траншеях) при отсутствии агрессивной среды. |
| АПвБбШв 3х240 | ПВХ/Стальные ленты | Изоляция XLPE, но оболочка из ПВХ. Дешевле АПвПу, но менее стойка в агрессивной среде. | Линии 6-10 кВ, где не требуется высокая химическая стойкость внешней оболочки. |
| АСБл 3х240 | Бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент, защитный покров | Более тяжелый, требует особых условий монтажа из-за риска повреждения свинцовой оболочки. Ограничения по температуре (до +80°C). | Реконструкция старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвПу 3х240 должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глава 2.3.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвПу принципиально отличается от АВБбШв?
Главное отличие – материал внешней защитной оболочки. У АПвПу это полиэтилен («Пу»), у АВБбШв – поливинилхлоридный пластикат («Шв»). Полиэтилен существенно превосходит ПВХ по стойкости к влаге, кислотам, щелочам и солям. Кроме того, броня у АПвПу – проволочная (лучше на растяжение), а у АВБбШв – ленточная.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу 3х240 открыто по стенам зданий?
Да, можно, но необходимо учитывать поддержку горения полиэтилена. Согласно классификации по пожарной опасности (ГОСТ 31565), кабели с полиэтиленовой оболочкой обычно относятся к категории Г2-Г4 (горючие). Для прокладки внутри помещений и зданий необходимо соблюдение требований ПУЭ и СП по противопожарной безопасности, возможно, потребуется применение противопожарных барьеров или прокладка в несгораемых лотках.
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) зависит от способа прокладки. Для кабеля АПвПу 3х240 на напряжение 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, глубине прокладки 0.7 м и расстоянии между кабелями в траншее 250 мм, Iдоп составляет приблизительно 360-380 А. При прокладке в воздухе (на открытом солнце) этот ток будет ниже – около 320-340 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ или технических каталогов производителя для конкретных условий.
Нужно ли заземлять броню и экран кабеля АПвПу?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 2.3.86, 1.7.76). Броня, металлический экран и проводящая полиэтиленовая оболочка (если применимо) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции, снижает электромагнитные помехи и обеспечивает срабатывание защитной аппаратуры при однофазных замыканиях на землю.
Что означает «усиленная» оболочка («Пу»)?
Обозначение «Пу» (защитный шланг из полиэтилена усиленный) указывает на повышенную толщину и механическую прочность наружной полиэтиленовой оболочки. Это обеспечивает дополнительную защиту брони от коррозии в особо агрессивных условиях и повышает общую стойкость кабеля к внешним воздействиям.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвПу, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от условий среды (температуры, агрессивности, механических нагрузок) и режима работы (стабильность нагрузки, отсутствие частых перегрузок и коротких замыканий).
Можно ли соединять кабель АПвПу с кабелем другой марки, например, АВБбШв?
Технически возможно, используя специальную соединительную муфту. Однако такое соединение требует тщательного инженерного обоснования, так как кабели имеют разные электрические параметры (емкость, индуктивность), а главное – разные условия стойкости внешней оболочки к окружающей среде. Соединение должно быть герметичным и защищенным. Предпочтительнее использовать кабель одной марки на всей трассе.