Кабель АПвЭПу 3х150: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭПу 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с медными проволоками в качестве защитного покрова. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность в протяженных линиях, в том числе в условиях сложной трассы и агрессивных сред.

Расшифровка маркировки АПвЭПу 3х150

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Э – экран из электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты поверх изолированной жилы.
• Пу – защитный покров в виде усиленной брони из круглых медных оцинкованных проволок.
• 3х150 – три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.

Таким образом, полное наименование указывает на кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из СПЭ, в ПВХ оболочке, с экраном и броней из медных проволок.

Конструкция кабеля АПвЭПу 3х150

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
• Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает достаточную гибкость для прокладки.
• Форма: секторная или круглая. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра и веса кабеля, а также экономии материалов изоляции и оболочки.

2. Экранирование жилы

• Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной полупроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических зазоров между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Наносится методом экструзии поверх экрана жилы.
• Толщина изоляции нормирована стандартами в зависимости от номинального напряжения. Например, для кабеля на 10 кВ толщина изоляции составляет примерно 3,4-4,0 мм.
• Свойства: СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), низким влагопоглощением и отличными механическими характеристиками.

4. Экранирование изоляции

• Поверх изоляции каждой фазы накладывается экран в виде медной ленты или электропроводящего слоя. Этот экран выполняет роль емкостного и защитного – он отводит токи утечки и обеспечивает безопасность при касании, а также служит для симметрирования электрического поля.

5. Поясная изоляция и заполнение

• Экранированные изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Заполнитель обеспечивает круглую форму сердечника и механическую стабильность. Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция (электропроводящая лента или слой).

6. Оболочка

• Материал: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). Наносится поверх поясной изоляции.
• Функции: защита от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), от распространения огня (если используется негорючий ПВХ), а также барьер от влаги.

7. Броня и защитный покров

• Броня типа «Пу»: выполняется в виде оплетки из оцинкованных медных проволок круглого сечения, наложенных поверх оболочки.
• Назначение: не механическая защита, а защита от электромагнитных воздействий и использование в качестве заземляющего проводника. Медные проволоки выполняют функцию экрана на переменном токе, снижая индуктивное сопротивление цепи и потери, а также обеспечивают стойкость к токам короткого замыкания. Они также могут служить для отвода токов с экранов жил в системах с односторонним заземлением.
• Поверх брони может накладываться наружный покров из ПВХ или битумного состава для дополнительной защиты.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 12/20	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ, °C	+250	Длительность не более 5 сек
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре +20°C
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 – 0.13	Зависит от конструкции и расстояния между жилами
Емкостное сопротивление, мкФ/км	~0.3 – 0.4
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~320 – 350	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе)

Механические и климатические параметры

Параметр	Значение
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа без подогрева	Не ниже -15°C
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Стойкость к тепловому удару	Высокая (изоляция СПЭ)
Допустимая растягивающая нагрузка при прокладке	Определяется прочностью медных проволок брони, указывается производителем

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭПу 3х150 предназначен для эксплуатации в сетях среднего класса напряжения 6-20 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
• Прокладка в земле (траншеях): кабель устойчив к коррозии, воздействию блуждающих токов (благодаря медной броне), грунтовых вод. ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к химически агрессивным почвам.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Броня из медных проволок обеспечивает защиту от электромагнитных помех, что важно при параллельной прокладке нескольких цепей.
• Участки с сложными трассами: благодаря медной броне, выполняющей функцию несущего элемента, кабель может быть использован для прокладки с большими растягивающими усилиями (например, на наклонных участках, через водные преграды методом подвеса).
• Взрывоопасные зоны: при условии соответствия оболочки требованиям пожарной безопасности (использование ПВХ пластиката пониженной горючести).

Важное замечание: Кабель АПвЭПу не предназначен для прокладки в бетоне (замоноличивания) из-за возможной коррозии медных проволок в щелочной среде бетона.

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭПу 3х150

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: изоляция из СПЭ позволяет работать при высокой температуре (+90°C), что увеличивает допустимый ток нагрузки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
• Надежность и долговечность: сшитый полиэтилен не подвержен термическому старению в той же степени, что и бумажно-масляная изоляция, не требует подпитки маслом, устойчив к влаге.
• Механическая прочность и гибкость: конструкция с медной броней обеспечивает высокую стойкость к растяжению и вибрациям.
• Устойчивость к токам короткого замыкания: медные проволоки брони имеют значительное сечение и способны выдерживать высокие токи КЗ.
• Удобство монтажа и эксплуатации: отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке, возможность прокладки на вертикальных участках.
• Относительно малый вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями аналогичного напряжения в свинцовой оболочке.

Недостатки:

• Высокая стоимость: обусловлена использованием технологии сшивания полиэтилена и значительным расходом меди в броне.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: в отличие от бумажной, повреждение изоляции СПЭ может привести к локальному пробою. Поэтому монтаж требует аккуратности.
• Необходимость специального инструмента и технологий для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.
• Опасность дендритного роста (трекинга) при наличии дефектов и влаги на поверхности изоляции. Этот риск минимизируется качественной экранировкой.

Сравнение с аналогами (АПвПу, АПвБбШп, ЦАСБл)

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Ключевые преимущества	Основное применение
АПвЭПу 3х150	Изоляция СПЭ, экран, броня из медных проволок (Пу)	Высокая пропускная способность, стойкость к растяжению, защита от помех, токи КЗ	Сложные трассы, участки с растягивающей нагрузкой, важные магистрали
АПвПу 3х150	Без экрана (Э) на жиле. Остальное аналогично.	Дешевле. Применяется на напряжения до 6-10 кВ, где требования к выравниванию поля ниже.	Распределительные сети 6/10 кВ без повышенных требований к надежности
АПвБбШп 3х150	Броня из двух стальных оцинкованных лент (Бб), защитный шланг из полиэтилена (Шп).	Высокая механическая защита от повреждений (камни, грызуны), коррозионная стойкость.	Прокладка в земле (траншеях) с обычными механическими нагрузками
ЦАСБл 3х150	Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент, без наружного покрова.	Отработанная технология, высокая электрическая прочность, стойкость к солнечному излучению.	Старые сети, замены, где требуется совместимость, наружная прокладка (с защитой от солнца)

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между броней «Пу» (медные проволоки) и «Бб» (стальные ленты)?

Броня типа «Пу» (медные проволоки) предназначена в первую очередь для защиты от электромагнитных воздействий, снижения индуктивного сопротивления линии и проведения токов короткого замыкания. Она также выдерживает значительные растягивающие усилия. Броня «Бб» (стальные ленты) выполняет исключительно механическую защитную функцию от проколов, сдавливаний, грызунов. Она не используется как проводник и имеет высокое сопротивление.

2. Можно ли использовать кабель АПвЭПу для прокладки в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе в условиях отсутствия опасности механических повреждений. Однако необходимо учитывать воздействие ультрафиолетового излучения. ПВХ оболочка со временем может деградировать под солнцем, поэтому рекомендуется прокладка в тени или использование кабелей с защитным покровом из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «Шв» или «Шп»).

3. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сети 10 кВ следует выбирать кабель с обозначением 8,7/15 кВ или 10/15 кВ. Первое значение (8,7 кВ) – это напряжение между жилой и землей (U₀). В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью (где замыкание на землю не приводит к отключению) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрастать до линейного, поэтому используется кабель с U₀=8,7 кВ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью может применяться кабель 6/10 кВ.

4. Требуется ли дополнительный заземляющий проводник при использовании кабеля АПвЭПу?

Медные проволоки брони «Пу» могут быть использованы в качестве заземляющего проводника или нулевого провода. Однако это должно быть предусмотрено проектом и расчетами. Часто они используются для заземления экранов. Для заземления электрооборудования, как правило, требуется отдельная жила в кабеле (марка АПвЭПу-нг 3х150+1х95, например) или прокладка отдельного заземляющего проводника.

5. Каковы особенности монтажа и разделки концов кабеля АПвЭПу?

Монтаж требует специальной подготовки. При разделке необходимо аккуратно снять броню, оболочку, экраны, не повредив изоляцию. Обязательным является использование термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, которые обеспечивают герметизацию, восстановление экрана и изоляции. Крайне важно обеспечить контроль за чистотой поверхности основной изоляции СПЭ – любое загрязнение может стать причиной пробоя.

6. Как определяется допустимый ток нагрузки для кабеля АПвЭПу 3х150?

Допустимый длительный ток нагрузки определяется не только сечением жилы, но и способом прокладки (в земле, воздухе), температурой окружающей среды, количеством работающих рядом кабелей и теплопроводностью грунта. Точные значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3) и расчетных таблицах производителей. Например, для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт ток может составлять ~320 А, а для прокладки в воздухе при температуре +25°C – ~350 А.

7. В чем отличие кабеля с индексом «нг»(АПвЭПу-нг) от обычного?

Индекс «нг» (негорючий) указывает, что материалы оболочки и, возможно, заполнения, имеют пониженную горючесть и не распространяют горение при групповой прокладке. Это обязательное требование для прокладки в зданиях, кабельных сооружениях, тоннелях. Кабель АПвЭПу-нг при одиночной прокладке может не поддерживать горение.

Заключение

Кабель АПвЭПу 3х150 является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и защитного покрова из медных проволок, обеспечивает высокую пропускную способность, механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и электромагнитную совместимость. Выбор данной марки кабеля экономически и технически обоснован для ответственных линий, трасс со сложными условиями прокладки и объектов с высокими требованиями к надежности электроснабжения. Корректный подбор по напряжению, условиям прокладки и квалифицированный монтаж с использованием соответствующих аксессуаров являются залогом долгосрочной и безаварийной эксплуатации кабельной линии.