Кабель АПвВу 1х жильный на напряжение 20 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, производственных помещениях). Его конструкция и характеристики регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и техническими условиями производителей, адаптированными для более высоких классов напряжения.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельной продукции) по ГОСТ 22483. Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения внутреннего пространства и снижения общего диаметра кабеля. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для меньших сечений, так и многопроволочной.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных электрических разрядов (микрочастиц, острых кромок) на границе между жилой и основной изоляцией.
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована стандартом и для напряжения 20 кВ составляет, как правило, 8.0 мм или 9.0 мм в зависимости от конкретного стандарта производителя. СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчивостью к термическим перегрузкам (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме, до +250°C при КЗ).
Поверх основной изоляции наносится экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции.
Представляет собой ленту из полупроводящего материала, которая накладывается поверх экрана на изоляции. Обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.
Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. Для одножильных кабелей 20 кВ это критически важный элемент.
Пространство под броней заполняется ПВХ-шнурами или лентами для придания кабелю круглой формы. Подушка под броню (обычно из битумных лент, ПЭТ-лент или крепированной бумаги) защищает оболочку от повреждения стальными лентами.
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле.
Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах. Имеет, как правило, темно-серый или черный цвет.
Номинальное напряжение: 20/35 кВ (U0/U, где U0 – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение).
Частота: 50 Гц.
Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
Внимание: Данные ориентировочные, точные значения необходимо уточнять у производителя.
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Максимальный ток нагрузки в земле, А (прибл.)* |
|---|---|---|---|
| 50 | 45-50 | 2500-3000 | 215 |
| 70 | 48-53 | 2900-3500 | 265 |
| 95 | 52-57 | 3500-4200 | 320 |
| 120 | 55-60 | 4000-4800 | 365 |
| 150 | 58-64 | 4600-5500 | 415 |
| 185 | 62-68 | 5300-6300 | 470 |
| 240 | 67-74 | 6500-7700 | 550 |
Кабель АПвВу 1х20 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор/резистор, на номинальное напряжение до 35 кВ включительно.
Кабель АПвПу имеет наружную оболочку из полиэтилена (второй символ «П»), а не из ПВХ. Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими влагозащитными свойствами и стойкостью к агрессивным средам, но менее устойчива к ультрафиолету и имеет более высокую стоимость. АПвВу с ПВХ-оболочкой более распространен для стандартных условий.
Кабель ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевой броней) – классический, но устаревающий аналог. Кабель АПвВу превосходит его по всем ключевым параметрам: более высокая допустимая температура (90°C против 70-80°C), меньший вес и диаметр, отсутствие ограничения по перепаду уровней (отсутствие стекания пропитки), простота монтажа и эксплуатации.
Аналогом с медной жилой является кабель ПвВу (без буквы «А» в начале). Выбор в пользу алюминия (АПвВу) основывается на экономических соображениях: кабель существенно дешевле, легче. Медь обладает более высокой проводимостью и коррозионной стойкостью, что позволяет при том же токе использовать меньшее сечение, но стоимость меди значительно выше.
Металлический экран в одножильных кабелях среднего напряжения выполняет несколько критических функций: замыкает силовые линии электрического поля, делая его радиальным и предотвращая его выход за пределы кабеля; защищает от внешних электромагнитных помех; является путем для протекания токов короткого замыкания и токов утечки; обеспечивает безопасность персонала при касании оболочки.
Да, можно, но с учетом условий. ПВХ-оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При открытой прокладке в регионах с высокой солнечной активностью рекомендуется использование кабелей в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (АПвПу) или применение дополнительных защитных кожухов. Также необходимо обеспечить крепление, не нарушающее целостность кабеля.
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и температуры) и по экономической плотности тока (согласно ПУЭ Глава 1.3). Обязательно проводится проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания и на потерю напряжения. Для точного расчета необходимо использовать специализированное программное обеспечение или обращаться к проектировщикам.
Индекс «у» в маркировке означает, что поверх брони из стальных лент имеется наружный покров (защитный шланг) из ПВХ-пластиката. Это отличает его от кабелей с индексом «г» («голый»), где броня не имеет защитного покрова и может корродировать. «Усиленный» покров обеспечивает дополнительную защиту от коррозии и механических воздействий на броню.
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.
Использование трех одножильных кабелей (например, 3хАПвВу 1х240) вместо одного трехжильного (АПвВу 3х240) дает большую гибкость в проектировании и монтаже: проще транспортировать бухты, легче выполнять соединения на трассе, выше ремонтопригодность (можно заменить одну фазу). Однако общая стоимость трех кабелей и трудоемкость их раздельной укладки часто выше. Также необходимо тщательно рассчитывать взаимное расположение фаз для уравновешивания индуктивных сопротивлений.
Кабель АПвВу 1-х жильный 20 кВ является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и усиленном защитном покрове, обеспечивает высокие электрические характеристики, длительный срок службы и возможность прокладки в различных средах. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа, заземления экранов и применение качественной кабельной арматуры являются залогом безаварийной эксплуатации линии на протяжении десятилетий.