Кабель АПвВ 3х35: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвВ 3х35 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде поливинилхлоридного шланга. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания, В – наружная оболочка из поливинилхлорида (ПВХ). Цифровое обозначение 3х35 указывает на три основные жилы сечением 35 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвВ 3х35
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, однопроволочной (для сечений до 35 мм² включительно) или многопроволочной. В кабеле АПвВ 3х35 жила, как правило, однопроволочная, что соответствует ГОСТ и ТУ.
- Экран по жиле: Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая термоусаживаемая лента или экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен). Он необходим для выравнивания электрического поля у поверхности жилы и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
- Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (СПЭ) методом пероксидного сшивания. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,0 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
- Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или слоя. Наружный – медные проволоки, наложенные поверх полупроводящего слоя, или медная лента, наложенная спирально с перекрытием. Этот экран выполняет функцию заземления и защиты от внешних электромагнитных влияний.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка из полупроводящих или крепированных лент) для придания общей формы и дополнительного выравнивания поля.
- Оболочка: Наружный защитный покров выполнен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных) и выполняет функцию барьера от влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, количество кабелей в траншее, температура окружающей среды).
- Питающие и распределительные сети городов и промышленных предприятий (6-35 кВ).
- Кабельные вставки в воздушных линиях электропередачи.
- Прокладка к трансформаторным подстанциям и распределительным пунктам.
- Электроснабжение крупных объектов: насосных станций, производственных цехов, горно-обогатительных комбинатов.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует устройства песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Допускается прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) для дополнительной защиты.
- В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- В помещениях и тоннелях: Возможна открытая прокладка по конструкциям, в лотках и коробах.
- На специальных кабельных конструкциях (в воздухе): При отсутствии риска механических повреждений.
- Подготовка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки, изоляции и экранов. Обязательно проводится измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В.
- Разделка кабеля: Требует аккуратности для сохранения полупроводящих слоев и изоляции. Используются специальные ножи для кольцевых и продольных разрезов.
- Установка соединительных и концевых муфт: Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Муфты обеспечивают электрическую непрерывность жил и экранов, герметизацию соединения и восстановление изоляции. Для кабеля 10 кВ муфты должны быть рассчитаны на соответствующий класс напряжения.
- Заземление: Медные экраны (проволочные или ленточные) на обоих концах кабельной линии должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвВ 3х35 регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16-705.500-2006 и другими нормативными документами в зависимости от производителя и конкретного исполнения.
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 26/35 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 сек) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~150 А (при прокладке в земле, температуре земли +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,868 Ом/км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для кабеля 10 кВ: 25 кВ |
| Емкость на 1 км длины | ~0,3 мкФ/км |
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением до 35 мм²) |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует специального указания) |
| Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании | +250°C |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВ 3х35 применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы использования:
Способы прокладки:
Важное ограничение: Кабель АПвВ не предназначен для прокладки в блоках, заполненных кабельным желе, а также в условиях значительных растягивающих усилий (например, по дну крупных водоемов). Для таких условий используются кабели с бронепокровом (АПвБбШв, АПвПу).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор конкретного типа кабеля зависит от условий прокладки, требований к механической защите и экономических факторов.
| Тип кабеля | Конструктивные отличия | Преимущества | Недостатки / Ограничения |
|---|---|---|---|
| АПвВ 3х35 | Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, оболочка ПВХ | Относительно низкая стоимость (за счет алюминия), легкость, стойкость к коррозии, высокая пропускная способность благодаря СПЭ. | Отсутствие брони, что требует осторожности при прокладке в земле с высокой активностью или риском повреждений. |
| АПвБбШв 3х35 | Добавлены две стальные оцинкованные ленты (броня) и защитный шланг из ПВХ поверх брони. | Высокая механическая защита, может прокладываться в земле без дополнительных труб практически в любых условиях. | Больший вес, диаметр и стоимость, сложнее в монтаже (требует специальных инструментов для разделки брони). |
| АВВГ 3х35 | Изоляция и оболочка из ПВХ-пластиката, без экранов. | Низкая стоимость. Применяется только на напряжение до 1 кВ. | Не предназначен для сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Более низкая термостойкость и стойкость к токам КЗ. |
| ПвВ 3х35 (или Cu/PvV) | Медная токопроводящая жила. | Более высокая проводимость, меньший нагрев, повышенная стойкость к электродинамическим усилиям. | Значительно более высокая стоимость, больший вес. |
Таким образом, АПвВ 3х35 является оптимальным решением для проектов, где требуется надежная кабельная линия среднего напряжения с хорошими электрическими характеристиками, но без экстремальных требований к механической защите, и при этом важным фактором является экономия на материале проводника.
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвВ 3х35 должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП и инструкциями заводов-изготовителей муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвВ от АПвПу?
Кабель АПвПу имеет усиленную герметизированную конструкцию: поверх экрана наложена герметизирующая оболочка (чаще всего из алюминия или свинца), а затем уже защитный шланг из ПВХ. Это обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и используется для прокладки в грунтах с высокой влажностью, в болотистой местности, а также при риске повреждения грызунами. АПвВ такой защиты не имеет.
Можно ли прокладывать кабель АПвВ 3х35 в земле без труб?
Да, можно, но при условии, что отсутствует риск механических повреждений (например, от земляных работ), а грунт не агрессивен. Рекомендуется прокладка на песчаную подушку с защитой сверху кирпичом или плитами. В местах с повышенным риском (под дорогами, в местах возможных раскопок) обязательна прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?
Для кабеля АПвВ 3х35 на напряжение 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт и глубине прокладки 0.7 м, допустимый длительный ток нагрузки составляет приблизительно 150-160 А. Однако для точного расчета необходимо использовать методику, описанную в ПУЭ гл.1.3, учитывая все поправочные коэффициенты на температуру, количество кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на АПвВ специальное оборудование?
Для установки современных холодноусаживаемых муфт не требуется открытого пламени или специальных нагревательных устройств, что упрощает монтаж. Для термоусаживаемых муфт необходим газовый или пропановый нагреватель (горелка). В любом случае, монтаж должны выполнять квалифицированные специалисты, прошедшие обучение у производителя муфт.
Почему в кабеле используется алюминий, а не медь, и в чем риски?
Алюминий применяется для снижения стоимости и веса кабельной продукции. Основные эксплуатационные отличия: алюминий имеет более высокое удельное электрическое сопротивление, большую склонность к ползучести (пластической деформации) под давлением, а также образует на поверхности оксидную пленку с высоким сопротивлением. Поэтому при монтаже особое внимание уделяется качеству контактных соединений – необходимо использовать специальные пасты-ингибиторы, предотвращающие окисление, и правильно подбирать механические наконечники и зажимы, рассчитанные именно на алюминиевые жилы.
Как проверить кабель перед приемкой в эксплуатацию?
Обязательны следующие испытания и проверки: визуальный осмотр на отсутствие повреждений оболочки; измерение сопротивления изоляции мегаомметром (2.5 кВ); испытание повышенным напряжением выпрямленного тока (для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 мин.); проверка целостности и фазировки жил. Все испытания регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).
Заключение
Кабель АПвВ 3х35 является современным, надежным и экономически эффективным решением для строительства распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена, обеспечивающего высокую термостойкость и пропускную способность, в сочетании с алюминиевым проводником, снижающим капитальные затраты. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех технических требований и ограничений гарантируют долгий срок службы и стабильность работы энергетической системы.