Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвБВ 10 кВ 185 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвБВ 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6/10 кВ. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при передаче и распределении электроэнергии в условиях умеренного и холодного климата. Данный кабель является современной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в городских кабельных сетях, на промышленных предприятиях, в распределительных устройствах и для питания крупных объектов инфраструктуры.

Расшифровка маркировки АПвБВ 10 кВ 185 мм²

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• В – наружный защитный шланг (покров) из ПВХ пластиката.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (фактически класс напряжения 6/10 кВ).
• 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвБВ 10 кВ 185 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для трехжильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (для сечений до 240 мм² включительно), так и многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2.

2. Экран на жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция, что критически важно для кабелей на 6-10 кВ.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 6/10 кВ она составляет, как правило, 3,4 мм. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам, отличные диэлектрические и механические характеристики.

4. Экран на изоляции

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде медной ленты или проволок, а также полупроводящего слоя. В трехжильных кабелях поверх индивидуальных экранов жил обычно следует общий для всех жил экран из медной ленты или проволоки. Этот слой служит для создания равного потенциала, защиты от внешних электромагнитных влияний и обеспечения безопасности при обслуживании.

5. Поясная изоляция и заполнение

Между изолированными и экранированными жилами и броней располагаются промежуточные слои: поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, а также заполнение из ПВХ или резиновой смеси для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

6. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

7. Наружная оболочка

Внешний защитный шланг из ПВХ пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету и влаге. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБВ 10 кВ 1х185/95

Примечание: 95 мм² – сечение нулевой жилы (если присутствует в марке АПвБВнг).

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ)
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C
• Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C
• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C
• Допустимый нагрев при коротком замыкании: +200°C (для брони)
• Строительная длина: не менее 200 м (может быть оговорена с заводом-изготовителем)
• Срок службы: не менее 30 лет

Таблица 2. Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

• Электрическое сопротивление жилы постоянному току, не более: 0,164 Ом/км
• Емкость жилы относительно экрана: ~0,3 мкФ/км (зависит от конструкции)
• Индуктивное сопротивление: ~0,1 Ом/км
• Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп): Зависит от условий прокладки. Для прокладки в земле (траншее) – ориентировочно 355 А. Для прокладки в воздухе – ориентировочно 345 А. Точные значения определяются по ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий: температуры земли/воздуха, глубины прокладки, расстояния между кабелями, термического сопротивления среды.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки: 18 кВ (в течение 15 мин.)
• Импульсное испытательное напряжение: 80 кВ

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвБВ 10 кВ 185 мм² предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Кабельные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, крупных цехов.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и агрессивности грунтов.
• Вводы в распределительные устройства (РУ) подстанций.

Способы прокладки: Прокладка осуществляется в земле (траншее) с защитой песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой, в кабельных каналах, лотках, по конструкциям. При прокладке в воздухе необходимо учитывать возможность механических воздействий (ветер, гололед). Запрещена прокладка в блоках, заполненных кабельным желе.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями других типов

Преимущества кабеля АПвБВ:

• Высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Отличные диэлектрические свойства и стойкость к тепловым ударам: СПЭ не теряет свойств при локальных перегревах.
• Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с АСБл аналогичного сечения и напряжения, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Отсутствие ограничений по перепаду уровней: В отличие от маслонаполненных или бумажно-масляных кабелей, нет риска стекания пропиточного состава.
• Простота монтажа и монтажа муфт: Не требует сложной технологии заделки концов, как кабели с бумажной изоляцией.
• Высокая стойкость к влаге: При повреждении оболочки изоляция не теряет свойств мгновенно, как бумажная.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать заломов и ударов.
• Чувствительность к частичным разрядам: Качество изоляции критически зависит от технологии изготовления (отсутствия микропор и включений).
• Более высокая стоимость: По сравнению с АВБбШв на то же напряжение, но сравнима или ниже, чем у АСБл.
• Ограниченная стойкость к прямому солнечному свету: Требуется защита оболочки или применение специальных ПВХ-компаундов, стойких к УФ.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: При монтаже минимальный радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей в общей оболочке. Для одножильных кабелей – 20 диаметров.
• Подогрев: Прокладка допускается без предварительного подогрева при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель должен быть отогрет в теплом помещении или с помощью трансформаторов подогрева.
• Затяжка кабеля: Должна производиться с использованием роликов и линейки, не допускается механическое повреждение оболочки. Сила тяжения рассчитывается исходя из сечения жилы и способа прокладки.
• Заземление: Подлежат обязательному заземлению металлические экраны жил и броня с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Монтаж муфт: Для соединения и заделки применяются специальные соединительные и концевые муфты (СТП, 3М) для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвБВ и АПвПу?

Основное отличие – в броне и наружной оболочке. У АПвПу броня выполнена из круглых оцинкованных стальных проволок, а наружная оболочка – из полиэтилена. Это делает кабель АПвПу более стойким к растягивающим нагрузкам (например, при прокладке по мостам, эстакадам с большими пролетами) и агрессивным средам, но и более дорогим и жестким.

Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) у четырехжильного АПвБВнг 10 кВ 3х185+1х?

Согласно ГОСТ 31996-2012 и стандартной практике, сечение четвертой (нулевой) жилы в кабелях на 6/10 кВ обычно выбирается на одну ступень меньше. Для основных жил 185 мм², сечение нулевой жилы, как правило, составляет 95 мм² или 120 мм². Точное сечение указывается в заказных спецификациях.

Можно ли прокладывать АПвБВ в пожароопасных зонах и внутри помещений?

Базовая марка АПвБВ не имеет индексов по нераспространению горения. Для прокладки в помещениях, коллекторах, туннелях, где предъявляются требования пожарной безопасности, необходимо применять исполнение с индексом «нг(А)-HF» – АПвБВнг(А)-HF. Это означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожароопасность) и пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.

Как определить необходимое сечение кабеля 185 мм² для конкретной нагрузки?

Сечение 185 мм² выбирается не только по току нагрузки. Расчет ведется комплексно:
1. По допустимому длительному току (I_доп) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов.
2. По экономической плотности тока (для сетей 6-10 кВ это особенно важно).
3. По потере напряжения (ΔU%).
4. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
5. По перегрузочной способности.
Для тока ~350 А сечение 185 мм² часто является оптимальным по пунктам 1 и 2.

Требуется ли для кабеля АПвБВ 10 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, обязательно. При прокладке в траншее необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита сверху кирпичом или специальными плитами, а затем засыпка грунтом. Рекомендуется укладка сигнальной ленты на глубине 250-300 мм от поверхности. Это защитит кабель от механических повреждений при последующих земляных работах.

Как маркируются концы кабеля АПвБВ?

Жилы кабеля маркируются пофазно. Цветовая маркировка изоляции жил согласно ГОСТ 31996-2012: для трехжильных кабелей – натуральный цвет изоляции с нанесением методом печати или тиснения цифр 1, 2, 3 или наложением цветных меток. Часто применяются бирки или термоусаживаемые трубки с обозначениями А, В, С.

Заключение

Кабель АПвБВ 10 кВ 185 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и относительную простоту монтажа. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех требований ПУЭ, ГОСТ и технических условий гарантируют стабильную и безопасную работу энергетического объекта на протяжении десятилетий. При проектировании необходимо тщательно оценивать условия прокладки, требования пожарной безопасности и режимы работы сети для выбора оптимального исполнения кабеля (например, «нг(А)-HF»).