Кабель АПвКПу 1х70: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвКПу 1х70 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный, с медной жилой номинальным сечением 70 мм², предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных кабельных линиях среднего класса напряжения, сочетающим высокие электротехнические характеристики, механическую прочность и надежность.

Расшифровка маркировки АПвКПу 1х70

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• К – Броня из круглых оцинкованных стальных проволок.
• П – Наружная защитная оболочка (покров) из полиэтилена.
• у – Индекс, обозначающий кабель в полиэтиленовой оболочке, стойкой к ударным нагрузкам.
• 1х70 – Количество и сечение основных жил: одна жила сечением 70 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля АПвКПу 1х70

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Жила имеет круглую форму и компактную скрутку для оптимизации диаметра.

2. Экранирование жилы

Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных перенапряжений и коронных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает существенно лучшими термическими и механическими свойствами по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает 90°C, а в режиме перегрузки – 130°C. Допустимая температура при коротком замыкании – 250°C. Толщина изоляции нормирована и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм.

4. Экранирование изоляции

Состоит из двух обязательных элементов:

• Полупроводящей экранирующей ленты, накладываемой непосредственно на изоляцию.
• Медных проволок (или медной ленты), расположенных поверх ленты. Эти проволоки выполняют роль нулевого (заземляющего) провода и предназначены для отвода токов утечки и обеспечения безопасного заземления. Сечение экрана нормировано.

5. Разделительный слой

Под броней обычно накладывается слой из битумизированной бумаги, крепированной бумаги или полимерной пленки. Он предотвращает повреждение внутренних элементов острыми кромками бронеленты и обеспечивает возможность относительного смещения слоев при изгибе.

6. Броня

Броня выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие нагрузки), а также от грызунов.

7. Наружная оболочка

Защитная оболочка из полиэтилена (индекс «у» указывает на ее повышенную механическую прочность и стойкость к ударам). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты) и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель АПвКПу непосредственно в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля АПвКПу 1х70 на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	8,7/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение жил	1х70 мм²
Материал жилы	Алюминий (Al)
Класс жилы	2 (многопроволочная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при КЗ (не более 5 с)	+250 °C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0,443 Ом/км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	22 кВ
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~250 А (при прокладке в земле, температуре земли +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт)

• Точное значение I_доп зависит от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее и др.) и должно рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7 изд.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКПу 1х70 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 10 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных и коммунальных потребителей.
• Промышленные предприятия: электроснабжение мощного оборудования, внутриплощадочные сети.
• Городская инфраструктура: кабельные линии в черте города, прокладываемые в земле в кабельных коллекторах, тоннелях или непосредственно в траншеях.
• Объекты нефтегазовой и химической промышленности: благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
• Участки с повышенными механическими рисками: наличие брони делает кабель предпочтительным выбором для прокладки в местах, где возможны повреждения (строительные площадки, пересечения с дорогами).

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сигнальной лентой и засыпается мягким грунтом. Глубина прокладки нормируется ПУЭ (обычно 0,7-1,0 м).
• В кабельных сооружениях: В лотках, коробах, тоннелях, коллекторах, эстакадах и галереях. При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.
• Внутри помещений: Допускается при условии отсутствия растягивающих нагрузок и в местах, где не ожидается механических повреждений.

Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) для данного типа кабеля не является стандартной практикой из-за значительного веса брони и требует специального расчета и креплений.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвКПу 1х70:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена не подвержена термическому старению, как бумажно-масляная, и не течет.
• Высокая пропускная способность: Допустимая рабочая температура +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
• Отличная стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает полную герметичность.
• Механическая защита: Броня из стальных проволок надежно защищает от внешних повреждений.
• Удобство монтажа и меньший радиус изгиба: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой.
• Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с системой подпитки маслом.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на то же напряжение.
• Больший вес и жесткость по сравнению с небронированными аналогами, что усложняет ручной монтаж.
• Чувствительность изоляции XLPE к частичным разрядам при неправильном монтаже концевых и соединительных муфт. Требуется высококачественная заделка.
• Необходимость применения специальных инструментов и материалов для разделки и монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие АПвКПу от АПвПу?

Основное отличие – наличие брони. АПвКПу имеет броню из стальных оцинкованных проволок (литера «К» в маркировке), а АПвПу – небронированный. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений, что критически важно при прокладке в земле без защитных труб. АПвПу применяется в менее ответственных трассах или внутри помещений и сооружений, где риск повреждения исключен.

Вопрос 2: Можно ли использовать кабель АПвКПу 1х70 для прокладки в воде?

Конструкция кабеля (полиэтиленовая оболочка, броня) обеспечивает полную герметичность и стойкость к длительному воздействию влаги. Поэтому прокладка в воде (например, по дну водоемов) технически возможна. Однако для таких условий существуют специальные исполнения с усиленной свинцовой оболочкой (например, АПвП). При использовании АПвКПу для подводной прокладки требуется тщательный расчет механических нагрузок, защита от всплытия и, как правило, укладка в защитные трубы или футляры.

Вопрос 3: Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение медных проволок экрана нормировано стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Для кабеля 1х70 мм² на 10 кВ сечение экрана обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Этого достаточно для проведения токов однофазного короткого замыкания в течение времени срабатывания защиты. При проектировании необходимо свериться с паспортными данными конкретного производителя кабеля. В случае очень больших токов КЗ может потребоваться прокладка дополнительного заземляющего проводника параллельно кабелю.

Вопрос 4: Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвКПу 1х70?

Для данного кабеля применяются специальные концевые и соединительные муфты на напряжение 10 кВ, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Концевые муфты могут быть наружной (например, типа КНТп) или внутренней (КТп) установки. Соединительные муфты (типа СС) должны обеспечивать герметичность, электрическую прочность и механическую защиту в месте соединения. Крайне важно соблюдать технологию монтажа, рекомендованную производителем муфт, включая очистку, полупроводящие и изоляционные слои, экранирование и герметизацию.

Вопрос 5: Какой срок службы у кабеля АПвКПу 1х70?

Номинальный срок службы кабеля АПвКПу, заявленный производителями и регламентированный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, правильном выборе токовой нагрузки, отсутствии перегрузок и внешних повреждений. Критическим фактором является качество монтажа соединительных и концевых муфт, так как большинство отказов происходит именно в этих местах.

Заключение

Кабель АПвКПу 1х70 является современным, надежным и универсальным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и броне из стальных проволок, обеспечивает длительную и безотказную работу при прокладке в земле, тоннелях и на промышленных объектах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом безопасности и стабильности энергоснабжения.