Кабель АПвЭаПг 3х50

Кабель АПвЭаПг 3х50: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвЭаПг 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с алюминиевой оболочкой и наружным защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АПвЭаПг 3х50 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; Э – экран (из полупроводящего или электропроводящего материала) поверх изолированной жилы; а – алюминиевая оболочка; Пг – защитный покров в виде полимерной оболочки (гофрированной для гибкости). Цифра 3 обозначает количество основных жил, а 50 – номинальное сечение каждой жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвЭаПг 3х50

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жила сечением 50 мм², как правило, имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (для сечений до 50-70 мм² включительно, в зависимости от стандарта), так и многопроволочной. Для кабеля на напряжение 6-20 кВ чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая достаточную гибкость.
• Экран (электропроводящий слой) по жиле: Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Экран по изоляции: Поверх изоляции каждой фазы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранирующей системы.
• Металлический экран (поясной экран): В кабелях марки АПвЭаПг поверх скрученных изолированных и экранированных жил накладывается общий металлический экран. В данной конструкции он выполнен в виде герметичной гофрированной алюминиевой оболочки (обозначение «а»). Этот слой выполняет несколько ключевых функций: служит для замыкания токов утечки и токов короткого замыкания, обеспечивает механическую защиту от внешних воздействий, является барьером для влаги и радиальной броней.
• Защитный покров (наружная оболочка): Поверх алюминиевой оболочки наносится полимерная оболочка (Пг). Обычно она изготавливается из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает металлическую оболочку от коррозии, химических и атмосферных воздействий, а также предохраняет от механических повреждений при транспортировке и укладке. Гофрирование алюминиевой оболочки позволяет кабелю сохранять гибкость.

Основные технические характеристики и параметры

Технические характеристики кабеля АПвЭаПг 3х50 регламентируются стандартами, в первую очередь ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 6, 10, 20 кВ) или ТУ производителя. Ниже приведены ключевые параметры.

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры кабеля АПвЭаПг 3х50

Параметр	Значение для 6 кВ	Значение для 10 кВ	Значение для 20 кВ	Примечания
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	8.7/15	12/20	U0 – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90			Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ, °C	+250			Продолжительность не более 5 сек
Минимальная температура монтажа, °C	-15			Без предварительного прогрева
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.641			Для алюминиевой жилы 50 мм² (ГОСТ 22483)
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~205	~190	~175	Ориентировочно, при прокладке в земле, температуре земли +15°C, глубине 0.7 м
Испытательное переменное напряжение, кВ	12	18	24	Продолжительность 10 мин.
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля			Для кабелей с гофрированной оболочкой

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭаПг 3х50 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Благодаря герметичной алюминиевой оболочке и наружной полимерной защите, он обладает высокой стойкостью к влаге и механическим воздействиям, что определяет основные сферы его использования.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данной марки. Кабель может укладываться непосредственно в грунт (с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой) без дополнительных защитных труб, так как алюминиевая оболочка служит надежным барьером от влаги, грызунов и обеспечивает стойкость к механическим нагрузкам. Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Кабель подходит для групповой прокладки в кабельных сооружениях. Алюминиевая оболочка обеспечивает хороший отвод тепла, что важно при групповой прокладке. Негорючесть изоляции СПЭ и оболочки (в зависимости от материала) позволяет использовать его в таких объектах.
• Прокладка в помещениях и тоннелях: Может использоваться внутри распределительных устройств, на промышленных предприятиях, в насосных станциях и т.д.
• Взрывоопасные зоны: Кабель может применяться во взрывоопасных зонах определенных классов, так как алюминиевая оболочка обеспечивает защиту от распространения пламени и является непроницаемой для газов и паров.
• Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: При использовании оболочки из негорючего полимера (например, ПВХ пониженной горючести) кабель может применяться на объектах с особыми требованиями.

Важным ограничением является запрет на прокладку по воздуху (по опорам) без несущего троса, так как кабель не имеет встроенных силовых элементов (стальных проволок) для подвески. Для воздушных линий существуют специальные марки, например, АВК.

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭаПг 3х50

Преимущества по сравнению с кабелями в бумажно-масляной изоляции (АСБл) и другими типами:

• Высокая надежность и долговечность: Отсутствие масла и бумаги исключает проблему старения пропиточного состава и миграции влаги. Срок службы достигает 30-40 лет.
• Высокая допустимая температура: Длительная рабочая температура +90°C против +70°C для бумажно-масляной изоляции, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Устойчивость к тепловым перегрузкам и КЗ: Изоляция СПЭ сохраняет свойства при высоких температурах.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на трассах с большими перепадами по высоте. Меньший вес и большая гибкость по сравнению с АСБл.
• Высокая стойкость к влаге: Герметичная алюминиевая оболочка надежно защищает изоляцию от воды, что особенно важно при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
• Хорошие механические свойства: Гофрированная алюминиевая оболочка выдерживает значительные растягивающие усилия и сдавливающие нагрузки.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией или бумажно-масляной изоляцией (АСБл) при сопоставимом сечении.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить алюминиевую оболочку и создать точку для коррозии.
• Необходимость специального инструмента для разделки: Для качественного монтажа концевых и соединительных муфт требуется профессиональный инструмент для снятия изоляции и экранов.
• Ограничение по температуре монтажа: Прокладка без прогрева возможна только до -15°C.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвЭаПг требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки (визуально и тестом на герметичность, если требуется). Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При протяжке в кабельных каналах необходимо использовать ролики и кабельную смазку, чтобы не повредить наружную оболочку.

Для соединения и оконцевания используются специальные муфты:

• Соединительные муфты: Предназначены для электрического и механического соединения двух отрезков кабеля. Для кабелей с алюминиевой оболочкой применяются муфты, обеспечивающие герметизацию и восстановление металлического экрана (оболочки). Соединение жил выполняется с помощью механических соединителей или сварки.
• Концевые муфты (концевая разделка): Устанавливаются в конце кабельной линии для подключения к шинам распределительного устройства, трансформатора или другого оборудования. Существуют муфты наружной (для установки на открытом воздухе) и внутренней установки. Современные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты обеспечивают надежную изоляцию, градировку электрического поля и защиту от влаги.

Крайне важно, чтобы при монтаже муфт была качественно выполнена заделка алюминиевой оболочки и восстановление электрической непрерывности экрана, так как это критично для безопасности и правильной работы сети.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие АПвЭаПг от АПвПг?

Основное отличие – наличие алюминиевой оболочки («а» в маркировке). АПвПг имеет только экран из медных проволок или ленты и наружную полимерную оболочку. АПвЭаПг, благодаря герметичной алюминиевой оболочке, обладает значительно более высокой защитой от влаги и механических повреждений, что позволяет прокладывать его непосредственно в земле без дополнительных труб. АПвПг чаще применяется для прокладки в кабельных сооружениях.

Можно ли использовать кабель АПвЭаПг 3х50 для прокладки в воде?

Да, можно. Герметичная алюминиевая оболочка является надежным барьером для воды. Однако необходимо убедиться в целостности оболочки и обеспечить защиту от возможных механических повреждений (например, при прокладке по дну водоема) с помощью бронированных лент или укладки в трубы. Также следует учитывать возможную коррозию алюминия в определенных водных средах.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы, материалом и временем действия защиты. Для алюминиевой жилы сечением 50 мм² при времени отключения КЗ 1 секунда допустимый ток термической стойкости можно ориентировочно оценить в 5-6 кА. Точный расчет должен проводиться по формуле I = S

• K / √t, где S – сечение (50 мм²), t – время КЗ, K – коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимого нагрева (для алюминия при нагреве до 250°C K ≈ 92).

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в земле от грызунов?

Гофрированная алюминиевая оболочка кабеля АПвЭаПг сама по себе является хорошей защитой от грызунов. В большинстве случаев дополнительных мер не требуется. Однако на участках с повышенной активностью грызунов (например, рядом с полями) рекомендуется укладка в защитные пластиковые или асбоцементные трубы либо применение кабелей с броней из стальных лент (АПвБбШп), что является более надежным, но и более дорогим решением.

Как маркируются жилы кабеля АПвЭаПг 3х50?

Изолированные жилы кабелей на напряжение 6 кВ и выше, как правило, имеют сплошную окраску или нанесение цифровой маркировки. Чаще всего используется следующая схема: жила A – красная или коричневая, жила B – синяя или белая, жила C – зеленая или зелено-желтая. Точное соответствие должно быть указано в паспорте или на барабане с кабелем. Электропроводящие экраны жил и общая алюминиевая оболочка подлежат обязательному заземлению с двух сторон линии.

Каковы особенности заземления кабеля АПвЭаПг?

Алюминиевая оболочка кабеля является его главным экраном и должна быть надежно заземлена на обоих концах линии, а также на всех соединительных муфтах. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с оболочки при повреждении), для нормальной работы релейной защиты (замыкание токов утечки) и для уменьшения электромагнитных помех. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать требованиям ПУЭ (обычно не менее 16 мм² по меди или 25 мм² по алюминию).