Кабель АПвБПуг 6 кВ
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвБПуг 6 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвБПуг 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из стальных оцинкованных проволок, с защитным покровом и предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях с повышенной опасностью механических повреждений. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его конструкции и назначения: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из стальных оцинкованных проволок, П – наружный защитный покров (подушка) из полимерных материалов, уг – исполнение, стойкое к грибкам (антисептированное), 6 кВ – номинальное напряжение.
Конструкция кабеля АПвБПуг 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговременную и надежную работу в тяжелых условиях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторные жилы применяются в кабелях на большие сечения для уменьшения общего диаметра и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для всех сечений, а для сечений 300 мм² и выше – исключительно многопроволочные).
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – главной причины старения и пробоя изоляции.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Сшивание (вулканизация) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), отличные диэлектрические и механические характеристики, стойкость к термоциклированию. Толщина изоляции строго нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения.
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и экран по жиле, но с внешней стороны изоляции. Вместе они формируют идеально гладкое, однородное электрическое поле вокруг жилы.
5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из полупроводящей или медной ленты, наложенную поверх экрана по изоляции. Служит для выравнивания потенциала по окружности кабеля и является частью токопроводящего экрана.
6. Медные проволоки (дренажные жилы)
Поверх поясной изоляции спирально накладываются незамкнутые медные проволоки малого сечения. Их задача – обеспечить низкое сопротивление экрана для отвода зарядных токов и токов короткого замыкания, а также для прохождения тока в режиме однофазного замыкания на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью.
7. Разделительный слой (подушка под броню)
Выполняется в виде обмотки из полимерной пленки или крепированной бумаги, иногда с битумным заполнением. Защищает внутренние элементы кабеля от коррозии и механических повреждений стальной броней.
8. Броня
Выполняется из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя с заданным шагом. Броня из проволок (в отличие от лент) обеспечивает высокую стойкость кабеля к растягивающим нагрузкам и точечным ударам, что критически важно при прокладке в каменистых грунтах или в зонах с риском механических повреждений.
9. Защитный шланг (наружная оболочка)
Наружный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Он защищает броню от коррозии, выполняет функцию антикоррозионного покрова. Исполнение «уг» означает, что в состав композиции ПВХ введены антисептические добавки, препятствующие развитию плесневых грибков, что важно для прокладки в условиях повышенной влажности и тепла.
Основные технические характеристики и условия применения
Кабель АПвБПуг 6 кВ рассчитан на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ (между фазой и землей / между фазами) с частотой 50 Гц. Допустимая длительная температура нагрева жил составляет +90°C. В режиме перегрузки допускается нагрев до +130°C, а в режиме короткого замыкания (не более 4 секунд) – до +250°C.
Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 наружных диаметров для многожильных кабелей. Это важное условие для сохранения целостности изоляции и экранов.
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных каналах, туннелях и коллекторах. Благодаря броне из проволок он может быть проложен в грунтах с повышенным риском механических повреждений, в том числе с большим содержанием камней, на трассах с возможными просадками грунта. Прокладка в воздухе (по эстакадам, по стенам зданий) также допустима, но при условии отсутствия риска растягивающих нагрузок и при защите от прямых солнечных лучей (УФ-излучение может старить наружную оболочку).
Сравнительная таблица: АПвБПуг vs. АПвПу vs. АПвБбШп
| Параметр | АПвБПуг 6 кВ | АПвПу 6 кВ | АПвБбШп 6 кВ |
|---|---|---|---|
| Броня | Стальные оцинкованные проволоки | Отсутствует | Две стальные оцинкованные ленты |
| Защитный покров | ПВХ шланг (оболочка) | Полиэтиленовый шланг повышенной прочности | ПВХ шланг поверх брони |
| Стойкость к механическим воздействиям | Очень высокая (растяжение, удары) | Низкая, только от легких ударов | Высокая (защита от сдавливания, порезов) |
| Стойкость к растяжению | Высокая | Низкая | Средняя |
| Основная сфера применения | Прокладка в земле с риском механических повреждений и растяжения, каменистые грунты | Кабельные линии в тоннелях, коллекторах, по мостам, где нет риска механических повреждений | Прокладка в земле (траншеях) с обычными условиями, без значительных растягивающих нагрузок |
| Радиус изгиба | 15 диаметров (одножильный) | 10 диаметров (одножильный) | 15 диаметров (одножильный) |
Таблица: Допустимые длительные токовые нагрузки (сокращенно, для примера)
Приведены значения для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 50 | 215 | 180 |
| 95 | 330 | 275 |
| 150 | 425 | 355 |
| 240 | 550 | 460 |
| 400 | 735 | 615 |
Примечание: Точные значения необходимо брать из актуальных редакций ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007 или расчетных таблиц производителя, учитывая все поправочные коэффициенты (на температуру грунта, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).
Монтаж и эксплуатация
Прокладка кабеля АПвБПуг осуществляется с соблюдением норм ПУЭ 7-го издания. При прокладке в земле необходимо обеспечить: песчаную подушку толщиной не менее 100 мм на дне траншеи, засыпку поверх кабеля слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 200 мм, укладку сигнальной ленты, а затем полную засыпку траншеи. Расстояние между несколькими кабелями в одной траншее должно быть не менее 100 мм для 6-10 кВ. При пересечении с инженерными коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.
Особое внимание при монтаже уделяется заделке концов. Необходимо использовать специальные кабельные муфты (концевые и соединительные), предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции и экранов, монтаж изолятора, восстановление экрана и заземление брони и экранов с обеих сторон. Заземление брони и экранов является обязательным для безопасности и правильной работы релейной защиты.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвБПуг от АПвБбШп на 6 кВ?
Ключевое отличие – в конструкции брони. АПвБПуг имеет броню из стальных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. АПвБбШп имеет броню из двух стальных лент, которая лучше защищает от сдавливания и порезов, но не рассчитана на значительное растяжение. Выбор зависит от условий прокладки: проволочная броня предпочтительна в нестабильных грунтах, на склонах, в каменистых почвах.
Можно ли прокладывать АПвБПуг в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с оговорками. Кабель не предназначен для прокладки без дополнительной защиты на открытом солнце, так как УФ-излучение старит ПВХ оболочку. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или по несолнечной стороне. Также необходимо учитывать, что броня из проволок не является герметичной, и при вертикальной прокладке возможно проникновение влаги вдоль кабеля. Следует применять специальные меры для гидроизоляции.
Как правильно заземлять броню и экраны этого кабеля?
Броня и медные экраны (дренажные проволоки) подлежат обязательному заземлению с обеих сторон кабельной линии. Это требование ПУЭ обусловлено необходимостью обеспечения безопасности (снятие напряжения с брони при повреждении) и создания пути для протекания токов короткого замыкания для корректного срабатывания релейной защиты. Заземление выполняется на концевых и соединительных муфтах с помощью медных проводников, присоединяемых к контуру заземления.
Что означает индекс «уг» и насколько он важен?
Индекс «уг» означает, что наружная оболочка кабеля изготовлена из ПВХ пластиката, стойкого к воздействию плесневых грибков (антисептированное исполнение). Это важно при прокладке в регионах с тропическим и субтропическим климатом, в условиях высокой влажности и температуры, в подземных коллекторах с наличием органических отложений, где возможно биоповреждение материалов. Для большинства регионов России с умеренным климатом это свойство является дополнительной, но не критической опцией.
Каков срок службы кабеля АПвБПуг 6 кВ?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и в пределах допустимых токовых нагрузок и температур, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью факторов: стабильностью питающего напряжения (отсутствие перенапряжений), качеством монтажа муфт, коррозионной активностью грунта, механическими воздействиями в течение срока службы.
Допускается ли совместная прокладка в одной траншее с кабелями более низкого напряжения (0.4 кВ)?
ПУЭ (п. 2.3.86) допускает совместную прокладку кабелей до 10 кВ и до 1 кВ в одной траншее. При этом расстояние в свету между ними должно быть не менее 100 мм. Кабели 6 кВ рекомендуется располагать выше кабелей 0.4 кВ в вертикальной плоскости, если они пересекаются. Совместная прокладка с кабелями выше 10 кВ имеет дополнительные ограничения.
Заключение
Кабель АПвБПуг 6 кВ является современным, надежным решением для строительства кабельных линий 6-10 кВ в условиях, требующих повышенной механической прочности, особенно стойкости к растягивающим нагрузкам. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, термостойкость) и брони из стальных проволок, делает его предпочтительным выбором для ответственных трасс в нестабильных грунтах, в промышленных зонах и на территориях с высокой внешней нагрузкой. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж с применением соответствующих муфт и соблюдение правил эксплуатации гарантируют долговечную и безотказную работу линии на протяжении всего срока службы.