Кабель АПвВ 240 мм
Кабель АПвВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. 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. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением пероксидного способа сшивки, В – наружная оболочка из поливинилхлорида. Цифра 240 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция кабеля АПвВ 240 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. В одножильном исполнении жила может быть круглой.
- Экран по жиле. Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный или выполненный в виде полупроводящей ленты экран. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных перенапряжений и коронных разрядов.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические и термические характеристики кабеля. Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что позволяет изоляции сохранять форму и свойства при температурах до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (лента или экструзия) и медной ленты или проволок, наложенных поверх изоляции. Полупроводящий слой обеспечивает плотный контакт с металлическим экраном, который, в свою очередь, служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, замыкания токов утечки и обеспечения безопасности при обслуживании.
- Поясная изоляция. В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с экранами может накладываться обмотка из лент или выполняется общее экструдирование.
- Заполнитель. Пространство между скрученными жилами заполняется эластичным материалом (например, жгутами из полимерных материалов) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка. Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (влаги, масел, кислот, щелочей) и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 кВ (12 кВ), 8.7/10 кВ (12 кВ), 12/20 кВ (24 кВ). Наиболее распространено исполнение на 10 кВ.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C в длительном режиме.
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Температура монтажа: не ниже -15°C без предварительного подогрева.
- Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при монтаже.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
- Электрическое испытание переменным напряжением промышленной частоты: 3.5U0 в течение 5 мин после монтажа.
- Магистральные линии в городских и промышленных электрических сетях 6-20 кВ.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Вводы электроэнергии на территории крупных промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, горнодобывающих объектов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) на электростанциях.
- В земле (траншеях): Требуется защита от механических повреждений (броневыми плитами или кирпичом) при отсутствии собственной брони. Обязательна песчаная подушка и засыпка.
- В кабельных сооружениях: На лотках, в коробах, по стенам и конструкциям. Необходимо учитывать требования пожарной безопасности (использование нераспространяющих горение исполнений).
- В помещениях и туннелях: Допускается открытая прокладка. Важно обеспечить защиту от прямого механического воздействия.
- Высокие электрические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен обладает низкими диэлектрическими потерями, высокой стойкостью к тепловому старению и влаге.
- Большая допустимая токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией (АСБл) при том же сечении, СПЭ-кабель может пропускать больший ток благодаря более высокой допустимой температуре жилы.
- Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой: В отличие от маслонаполненных кабелей, не требует специальных систем компенсации давления.
- Упрощенный монтаж и меньший радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке.
- Относительно меньший вес и габариты по сравнению с бронированными аналогами (АВБбШв).
- Коррозионная стойкость: Отсутствие металлической брони и наличие ПВХ-оболочки обеспечивают стойкость к агрессивным средам в грунтах.
- Отсутствие брони: Требует осторожности при прокладке в земле в местах с высокой активностью земляных работ, необходима дополнительная механическая защита.
- Чувствительность ПВХ-оболочки к ультрафиолету: Ограничивает применение для открытой прокладки на солнце.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), но часто более низкая по сравнению с медными аналогами (ПвВ).
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики регламентируются стандартами ГОСТ 16442-80 (устаревший, но часто упоминаемый) и более современным ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004).
Электрические параметры
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвВ 240 мм² (одножильного) при прокладке в земле
Условия: температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C.
| Напряжение, кВ | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 6 | 425 |
| 10 | 410 |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные, могут варьироваться у производителей)
| Количество жил | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км, кг |
|---|---|---|
| 1х240 | около 30-32 | 1800-2000 |
| 3х240 | около 55-60 | 5500-6500 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВ 240 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Прокладка в воздухе (по фасадам, на опорах) без дополнительной защиты от УФ-излучения не рекомендуется, так как ПВХ-оболочка подвержена деградации под солнечным светом. Для таких целей применяются кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (АПвПу, АПвП).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВ 240 мм²:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВ от АВВГ на 10 кВ?
АВВГ использует изоляцию из поливинилхлоридного пластиката, что ограничивает его применение напряжением до 1 кВ. АПвВ имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что позволяет работать в сетях среднего напряжения (6-20 кВ). Это кабели принципиально разных классов напряжения.
Можно ли прокладывать кабель АПвВ 240 мм² в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле без защиты (бронеплит, кирпича, сигнальной ленты) не рекомендуется. Согласно ПУЭ, кабели без брони в земле должны быть защищены от механических повреждений. Рекомендуется использование в траншеях труб (ПНД, асбестоцементных) или специальных защитных коробов.
Какое исполнение кабеля следует выбрать для прокладки в земле с высоким уровнем грунтовых вод?
Для таких условий предпочтительнее кабель в оболочке из полиэтилена (АПвП), так как полиэтилен обладает практически нулевым водопоглощением по сравнению с ПВХ. Если используется АПвВ, необходима тщательная герметизация муфт и, возможно, прокладка в герметичных трубах.
Какой кабель лучше: АПвВ или АПвП?
АПвП имеет наружную оболочку из полиэтилена, которая более стойка к влаге и ультрафиолету. Он лучше подходит для прокладки в земле с высокой агрессивностью и в открытых пространствах. АПвВ с ПВХ-оболочкой обладает лучшей стойкостью к маслам, кислотам и щелочам, более гибок при низких температурах, но боится солнечного света. Выбор зависит от конкретных условий прокладки.
Как определяется необходимое сечение 240 мм²?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (нагрев), потере напряжения, термической стойкости к токам короткого замыкания и экономической плотности тока. Для магистральных линий 10 кВ с нагрузкой порядка 5-7 МВА сечение 240 мм² является типовым и широко распространенным.
Требуется ли заземление экранов кабеля АПвВ?
Да, экраны (металлические оболочки) всех жил кабеля должны быть заземлены с двух сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности, отвода токов утечки и нормальной работы релейной защиты. Заземление выполняется через специальные заземляющие зажимы в концевых муфтах.
Заключение
Кабель АПвВ 240 мм² является современным, надежным и эффективным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокую пропускную способность, долгий срок службы и стабильность параметров в различных условиях эксплуатации. Ключевым фактором успешного применения является правильный выбор типа кабеля (с учетом агрессивности среды и способа прокладки), а также строгое соблюдение технологий монтажа, оконцевания и заземления. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей 6-20 кВ кабель АПвВ 240 мм² следует рассматривать как один из основных вариантов, особенно в случаях, где не требуется прямая механическая защита (броня), а приоритетом являются электрические характеристики и коррозионная стойкость.