Кабель АПвПу 10 кВ 50 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПу 10 кВ 50 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвПу 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – наружная защитная оболочка из полиэтилена повышенной стойкости.

Конструкция кабеля АПвПу 10 кВ 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, однопроволочной (монолитной) для сечений до 50-70 мм² включительно, либо многопроволочной. Для 50 мм², как правило, применяется монолитная жила. Жила соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле. Полупроводящий экран, накладываемый экструзией непосредственно на изолированную жилу. Выполнен из сшитого полиэтилена с добавлением сажи (полупроводящей композиции). Его функция – выравнивание электрического поля у поверхности жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов.
• Изоляция. Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31565-2012 или ТУ 16-705.500-2006) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме) и стойкость к деформациям.
• Экран по изоляции. Внешний полупроводящий экран, аналогичный внутреннему. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, которая ограничивает электрическое поле в пределах изоляции. Обычно выполнен в виде экструдированного слоя.
• Поясная изоляция. Слой медных или алюминиевых лент, наложенных спирально с перекрытием. Иногда применяется экран в виде проволок, наложенных поверх экрана по изоляции. Служит для замыкания токов утечки и токов короткого замыкания, а также для защиты от внешних электромагнитных помех.
• Внутренняя оболочка (В). Изоляционный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх поясной изоляции. Выполняет функцию герметизации и дополнительной электрической изоляции экранов, а также служит основой для наложения брони.
• Броня (п). Защитный покров из плоских стальных оцинкованных проволок или лент, наложенных поверх внутренней оболочки. Буква «п» в маркировке указывает на проволочную броню. Для кабеля АПвПу 10 кВ 50 мм², как правило, применяется броня из стальных оцинкованных проволок круглого сечения. Ее назначение – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Наружная оболочка (у). Защитный шланг из полиэтилена повышенной стойкости (ПЭВП или ПЭС). Обозначение «у» указывает на усиленное исполнение. Данная оболочка обеспечивает стойкость к агрессивным химическим средам (кислотам, щелочам, солям), а также к воздействию влаги, плесени и солнечного излучения (УФ-лучей).

Основные технические характеристики и параметры

Эксплуатационные и электрические параметры кабеля АПвПу 10 кВ 50 мм² регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Электрические и конструктивные параметры кабеля АПвПу 10 кВ 50 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ
Сечение основной жилы	50 мм²
Количество и форма жил	1, круглой формы
Материал жилы	Алюминий
Класс жилы	1 (однопроволочная)
Толщина изоляции из СПЭ	4,5 мм (типовое значение)
Толщина внутренней оболочки из ПВХ	Около 2,0 мм
Диаметр проволоки брони	1,5 — 2,0 мм (зависит от ТУ)
Толщина наружной оболочки из ПЭ	Около 3,0 мм
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,641 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл)	~200 А (зависит от условий прокладки)

Таблица 2. Сравнение условий прокладки и допустимых токовых нагрузок (ориентировочно)

Условия прокладки	Допустимый длительный ток, Iдл, А	Примечания
В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт	200 — 220	Одна кабельная линия, глубина заложения 0,7-1,0 м
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), при температуре воздуха +25°C	190 — 210	Свободное расположение в воздухе, без воздействия солнечных лучей
В кабельном канале (блоке)	170 — 190	С учетом ухудшения теплоотвода при групповой прокладке

Область применения и назначение

Кабель АПвПу 10 кВ 50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питающие и распределительные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
• Подключение трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), централей питания (ЦП).
• Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в болотистой местности, в грунтах с наличием блуждающих токов и агрессивных веществ.
• Участки трасс с повышенными механическими нагрузками (риск повреждения, растяжения).
• Объекты нефтегазовой и химической промышленности, где требуется стойкость оболочки к углеводородам и химикатам.

Кабель не предназначен для прокладки по подвижным конструкциям и в блоках под давлением масла.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу по сравнению с аналогами

Сравнение целесообразно проводить с кабелями в бумажно-масляной изоляции (АСБл) и с кабелями в СПЭ-изоляции с иными защитными покровами (АПвБ, АПвП).

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен старению из-за подсоса влаги, не требует сложных концевых муфт с поддержанием уровня масла.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с АСБл. Допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по высоте.
• Высокая стойкость к агрессивным средам: Оболочка из полиэтилена (Пу) обеспечивает лучшую защиту от химикатов и влаги, чем оболочка из ПВХ (Шв) или битумный покров.
• Высокая механическая прочность: Проволочная броня эффективно защищает от растягивающих усилий и механических повреждений.
• Пожарная безопасность: Отсутствие масла исключает риск растекания и возгорания горючего наполнителя. Материалы оболочек являются трудносгораемыми.
• Большая пропускная способность: Более высокая допустимая температура нагрева жилы (+90°C) по сравнению с бумажно-масляной изоляцией (+70°C) позволяет пропускать больший ток при том же сечении.

Недостатки:

• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с ПВХ-оболочкой (АПвБ) и, в особенности, с бумажно-масляными (АСБл).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении внешней полиэтиленовой оболочки возможно проникновение влаги под броню. Требуется аккуратность при монтаже.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность при монтаже соединительных и концевых муфт для СПЭ-кабеля.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка и монтаж кабеля АПвПу 10 кВ 50 мм² должны осуществляться в соответствии с ПУЭ, ПТЭЭП и инструкциями производителя.

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны быть закреплены. Хранение рекомендуется под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Не допускается сбрасывание барабанов.
• Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Раскатка может производиться с помощью механизмов, но без превышения допустимых усилий натяжения и минимального радиуса изгиба (15D).
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней на 20 см, затем укладывается сигнальная лента или кирпич, после чего траншея засыпается полностью. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Крепление кабеля на конструкциях производится с помощью скоб, хомутов, подвесов с учетом возможности теплового расширения. Необходимо избегать механического напряжения.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией (соединительные, концевые, стопорные). Крайне важна тщательная зачистка, шлифовка изоляции, наложение экранов и герметизация. Работы должны проводиться в условиях чистоты, защищенных от пыли и влаги.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением. Для кабеля 10 кВ стандартное испытательное напряжение составляет 40 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвПу от АПвБ?

Основное отличие – в материале наружной оболочки и, как следствие, в условиях применения. АПвБ имеет броню и Внешнюю защитную оболочку из Бутумированного материала (чаще всего – ПВХ пластикат Шв). Кабель АПвПу имеет броню и оболочку из Полиэтилена усиленного (Пу). Пу более стоек к химической агрессии, влаге и УФ-излучению, чем ПВХ. АПвБ чаще применяется внутри помещений, в туннелях, каналах, где нет агрессивных сред. АПвПу предназначен для прокладки в земле (включая агрессивные грунты) и на открытом воздухе.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 10 кВ 50 мм² в воде?

Конструкция кабеля АПвПу не является герметизированной в продольном направлении. Наличие брони из стальных оцинкованных проволок делает его уязвимым к коррозии при длительном нахождении в воде, если влага проникнет через торцы или повреждения оболочки. Для прокладки в водоемах, по дну рек и в условиях постоянного затопления следует применять специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП).

Какой допустимый ток короткого замыкания для данного кабеля?

Допустимый ток термической стойкости при коротком замыкании (I_терм) рассчитывается по формуле, учитывающей сечение жилы, материал и допустимую температуру нагрева при КЗ. Для алюминиевой жилы сечением 50 мм² и допустимой температуре +250°C, при времени действия защиты 1 секунда, ориентировочное значение I_терм составляет около 5,5 кА. Для точного расчета необходимо знать конкретное время отключения КЗ защитой и использовать данные из технического каталога производителя.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня из стальных проволок уже является серьезной защитой от механических повреждений. Однако, согласно ПУЭ, при риске повреждения кабеля (например, в местах частых раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде плит, кирпича или специальных защитных коробов поверх кабеля перед засыпкой. Обязательна укладка сигнальной ленты на глубине 25 см от поверхности земли.

Как маркируются концы кабеля при прокладке?

Концы кабеля до монтажа муфт должны быть герметизированы термоусаживаемыми или литыми заглушками для предотвращения попадания влаги в изоляцию. На барабане и в документах указывается метраж. На самих концах после монтажа муфт устанавливаются бирки с указанием номера линии, марки кабеля, сечения, напряжения и направления (откуда – куда).

Каков ориентировочный вес и наружный диаметр кабеля АПвПу 10 кВ 1х50 мм²?

В зависимости от конкретного производителя и толщин слоев, наружный диаметр кабеля составляет примерно 35-40 мм. Вес одного километра кабеля – приблизительно 1800-2200 кг.

Заключение

Кабель АПвПу 10 кВ 50 мм² является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – сочетание прогрессивной изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокие электрические и температурные характеристики, с механической прочностью проволочной брони и химической стойкостью полиэтиленовой оболочки. Правильный выбор данной марки кабеля для условий с возможными механическими воздействиями и агрессивными факторами окружающей среды, а также профессиональный монтаж и соблюдение правил эксплуатации гарантируют долгий и безотказный срок службы кабельной линии.