Кабель АПвВу 1-х жильный 10 кВ
Кабель АПвВу 1-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвВу 1х… 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды.
Расшифровка маркировки АПвВу
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
- в – оболочка из алюминия.
- Ву – защитный покровь (усиленный) из поливинилхлоридного пластиката.
- 1х… – одножильное исполнение.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10 киловольт.
- Нулевой рабочий проводник в сетях с изолированной нейтралью.
- Защита от проникновения влаги, масел, химических веществ.
- Механическая защита сердечника.
- Экранирование, ограничение электромагнитного излучения.
- Защита от грызунов.
- В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с блуждающими токами.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах и галереях.
- В помещениях, включая производственные цеха с повышенной влажностью или наличием агрессивных паров (при условии отсутствия механических воздействий на кабель).
- В местах, где существует риск повреждения грызунами.
- Высокая надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не подвержен термопластической деформации, устойчив к тепловым ударам.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
- Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (МВД).
- Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с МВД того же сечения и напряжения.
- Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий осушки и заливки муфт, как бумажно-масляные кабели.
- Герметичность: Алюминиевая оболочка обеспечивает абсолютную барьерную защиту от влаги и газов.
- Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: Требует аккуратности при прокладке.
- Необходимость специального инструмента для разделки и монтажа концевых муфт.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ или АПвПг, но сопоставима или ниже, чем у МВД.
- Требовательность к системам заземления оболочки для одножильного исполнения.
- Подготовка конца кабеля: ступенчатая зачистка слоев с соблюдением геометрии.
- Обработка полупроводящих экранов (шлифовка, скругление).
- Установка изоляционных и экранирующих компонентов муфты.
- Надежное соединение жилы (с помощью механического соединителя или сварки).
- Заземление алюминиевой оболочки и экранов.
- Герметизация муфты.
Конструкция кабеля АПвВу 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила может быть круглой или секторной формы. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, применяется уплотненная жила (многопроволочная, компактированная), что повышает гибкость и механическую стабильность кабеля.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами при высоких температурах (до 90°С в продолжительном режиме и до 130°С в режиме короткого замыкания). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже с внешней стороны изоляционного слоя.
5. Поясная изоляция
Представляет собой ленту из полупроводящего материала, которая накладывается поверх экрана на изоляции. Она служит для дополнительного выравнивания потенциалов и защиты нижележащих слоев при наложении металлического экрана.
6. Алюминиевая оболочка
Герметичная оболочка, выполненная методом прессования (гофрирования) из алюминиевой ленты. Выполняет несколько ключевых функций:
Гофрирование повышает гибкость кабеля без потери герметичности.
7. Защитный покров (Ву)
Представляет собой усиленное покрытие, состоящее из битумного состава, крепированной бумаги, битума и оболочки из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Покров типа «Ву» предназначен для защиты алюминиевой оболочки от коррозии и механических повреждений при прокладке в земле (траншеях) и в кабельных сооружениях. Буква «у» означает «усиленный».
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между фазой и землей / между фазами).
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 18 кВ в течение 10 минут.
Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут.
Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
Допустимая температура жилы в режиме короткого замыкания: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвВу 10 кВ (прокладка в земле)
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток нагрузки, А |
|---|---|
| 50 | 165 |
| 70 | 200 |
| 95 | 240 |
| 120 | 275 |
| 150 | 315 |
| 185 | 355 |
| 240 | 415 |
| 300 | 470 |
Примечание: Значения приведены для прокладки в траншее, глубиной 0.7-1.0 м, при температуре земли +15°C, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. При других условиях вводятся поправочные коэффициенты.
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (пример для кабеля 1х150 мм²)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр, мм | примерно 45-48 |
| Масса 1 км кабеля, кг | примерно 2500-2800 |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x наружный диаметр |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВу 10 кВ предназначен для прокладки:
Важное замечание: Для одножильных кабелей на напряжение 6/10 кВ при прокладке в земле или в немагнитных трубах обязательно необходимо учитывать явление наведения токов на алюминиевую оболочку. Для их снижения применяется схема перекрестной перестановки фаз (транспозиции) или специальное соединение оболочек и их заземление в нескольких точках. При прокладке в стальных трубах или в магнитных лотках это влияние меньше.
Преимущества и недостатки кабеля АПвВу по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж и соединение
Для монтажа кабеля АПвВу применяются специальные комплекты кабельной арматуры: концевые муфты (КНТп, ПСТп), соединительные муфты (ССИ). Технология монтажа включает этапы:
Крайне важно соблюдать чистоту на всех этапах работы, так как частицы пыли и влаги могут стать очагами частичных разрядов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВу от АПвПг?
Основное отличие – в материале защитного покрова. У АПвВу это усиленный покров из ПВХ пластиката (Ву), предназначенный для прокладки в земле. У АПвПг – это просто защитный шланг из ПВХ (Пг), который применяется для прокладки в воздухе (кабельные сооружения, помещения), где нет значительного механического воздействия грунта.
Можно ли прокладывать кабель АПвВу в воде?
Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладка не рекомендуется. Алюминиевая оболочка, хотя и герметична, при длительном контакте с водой (особенно при наличии блуждающих токов) может подвергаться электрохимической коррозии. Для прокладки в воде существуют специальные кабели со свинцовой оболочкой и усиленной броней (например, АПвПу).
Как правильно заземлять алюминиевую оболочку одножильного кабеля АПвВу?
Существует две основные схемы. При коротких длинах (до几十 метров) допустимо заземление оболочки с двух концов. При значительных длинах (сотни метров) такая схема приводит к появлению циркулирующих токов, нагревающих оболочку. В этом случае применяют схему с cross-bonding (поперечное соединение): трассу делят на три секции, оболочки в пределах секции соединяют, а на границах секций осуществляют перекрестную перестановку и разрыв оболочки с установкой защитных устройств, заземляя оболочку только в одной точке. Выбор схемы требует расчета.
Что означает «1-х жильный» и почему для 10 кВ часто используют три одножильных кабеля вместо одного трехжильного?
«1-х жильный» означает одножильный кабель. Использование трех одножильных кабелей (по одному на фазу) вместо одного трехжильного часто связано с удобством монтажа (меньший вес единичного кабеля), ремонтопригодностью (при повреждении одной фазы меняется один кабель, а не весь трехжильный) и лучшим теплоотводом. Однако это требует больше места для прокладки и тщательного расчета взаимного расположения фаз для минимизации индуктивных сопротивлений.
Как определить необходимое сечение жилы кабеля АПвВу 10 кВ?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов) и по проверке на потерю напряжения. Расчет должен выполняться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) гл. 1.3. Исходными данными являются мощность нагрузки, cos φ, длина линии, способ прокладки, температура окружающей среды, количество параллельных кабелей в траншее.
Каков срок службы кабеля АПвВу 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и определяется условиями работы (перегрузки, термические циклы, состояние заземления оболочки).
Заключение
Кабель АПвВу 1-х жильный 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичной алюминиевой оболочки, обеспечивает высокий уровень эксплуатационной безопасности и минимальные затраты на обслуживание. Правильный выбор сечения, грамотный проект прокладки с учетом особенностей одножильных кабелей и качественный монтаж с применением соответствующей арматуры являются залогом долгой и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.