Кабель АПвЭПу 185 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель марки АПвЭПу с номинальным сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и характеристики регламентируются техническими условиями ТУ 16-705.501-2010 и соответствуют современным международным стандартам. Данный кабель является ключевым элементом в сетях среднего класса напряжения.
Расшифровка маркировки АПвЭПу 185 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ для СПЭ).
- Э – экран по изоляции токопроводящей жилы (полупроводящий сшитый полиэтилен).
- Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена (применяется для прокладки в земле без дополнительных защитных труб).
- 185 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной (для многожильных кабелей) для компактности. Соответствует классу гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх изоляции жилы. Выполнен из сшитого полиэтилена с добавлением сажи. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина для напряжения 10 кВ составляет около 4,5 мм. Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Аналогичен внутреннему экрану. Служит для создания равномерного электрического поля.
- Поясная изоляция: Полупроводящая лента, наложенная поверх экрана по изоляции.
- Медная экранирующая проволока: Навивается поверх поясной изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала, обеспечения стойкости к токам короткого замыкания и механической защиты. Сечение и шаг навивки нормированы.
- Разделительный слой: Изготавливается из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты. Предотвращает повреждение оболочки концами экранирующих проволок.
- Защитная оболочка (наружная): Выполнена из полиэтилена (PE), маркируется черным цветом. Имеет усиленную толщину (индекс «у» в маркировке), что обеспечивает высокую стойкость к механическим повреждениям, влаге, агрессивным почвам и химическим веществам. На оболочку наносится маркировка с указанием завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, напряжения и года выпуска.
- Точное значение зависит от конкретных условий прокладки: глубины, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее.
- Создание и модернизация кабельных линий распределительных сетей 6-10 кВ в городах и поселках.
- Питание мощных промышленных потребителей: заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия.
- Подключение распределительных пунктов (РП) и трансформаторных подстанций (ТП).
- Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в помещениях, при условии отсутствия риска механических повреждений.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая грунты с наличием блуждающих токов.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие масла исключает риск протечек, упрощает монтаж вертикальных трасс.
- Меньший вес и внешний диаметр, что облегчает транспортировку и прокладку.
- Меньшая требуемая величина изгиба при прокладке.
- Более простая процедура монтажа муфт и концевых заделок.
- Не требует сложных систем масляного хозяйства и постоянного мониторинга давления.
- Наличие экрана по изоляции жилы обеспечивает лучшее распределение электрического поля, повышает надежность и долговечность изоляции, особенно в сетях с изолированной нейтралью.
- Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям оболочки при прокладке (требуется аккуратность).
- Относительно высокая стоимость по сравнению с АСБл того же сечения, однако это компенсируется снижением эксплуатационных затрат.
- Требовательность к качеству монтажа соединительных муфт – необходима идеальная очистка и герметизация.
- Подготовка траншеи: Глубина прокладки от планировочной отметки – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ. На дне траншеи устраивается песчаная или просеянная мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель защищается футлярами (трубами) из ПНД, асбоцемента или стали.
- Раскатка: Допускается раскатка с барабана методом волочения или с использованием роликов. Запрещается сбрасывание кабеля с барабана, резкие удары, изгибы с радиусом менее 15 наружных диаметров. При низких температурах (ниже -15°C) кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
- Засыпка: После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней и строительного мусора слоем 100-200 мм, после чего укладывается сигнальная лента. Окончательная засыпка траншеи производится вынутым грунтом после проведения всех испытаний.
- Монтаж муфт: Для соединения отрезков кабеля используются соединительные муфты, а для подключения к оборудованию – концевые муфты (заделки) соответствующего класса напряжения. Работа требует высокой квалификации персонала. Обязательна проверка герметичности оболочки и восстановление экрана на всем протяжении.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут) и проверке целостности и правильности чередования фаз.
- По допустимому длительному току нагрузки (Iдл.доп.) с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки (группирование, температура грунта).
- По потере напряжения (ΔU%), которая не должна превышать нормированных значений (например, 5% от Uном).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки).
Конструкция кабеля АПвЭПу 185 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в тяжелых условиях эксплуатации.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры приведены для кабеля на номинальное напряжение 10 кВ (частота 50 Гц), как наиболее распространенного.
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвЭПу 1х185/10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8,7/15, 12/20 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.)* | ~320 А (для прокладки в земле, при удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,164 |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 3500-3800 кг |
| Строительная длина | Не менее 250 м (по согласованию с заказчиком возможны другие длины) |
Таблица 2. Сравнение условий прокладки и токовых нагрузок (ориентировочно)
| Условия прокладки | Глубина, м | Температура грунта, °C | Допустимый длительный ток (Iдл.доп.), А | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Одна кабельная линия в траншее | 0,7 | +15 | ~340 | Стандартные условия по ПУЭ |
| Две кабельные линии в траншее | 0,7 | +15 | ~300 (с учетом взаимного нагрева) | Расстояние между кабелями 100 мм |
| Прокладка в воздухе (лотки, эстакады) | — | +25 | ~360 | Требуется защита от УФ-излучения |
| Аварийный режим | Любые | Любые | ~355 (при температуре жилы +130°C) | Допустимо не более 100 часов в год, суммарно не более 1000 часов за срок службы |
Область применения и назначение
Кабель АПвЭПу 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах, в блоках, а также для подвижного подключения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл):
Преимущества перед кабелем АПвПу (без экрана по жиле):
Недостатки:
Особенности монтажа и прокладки
Прокладка кабеля АПвЭПу 185 мм² требует соблюдения норм ПУЭ 7-го издания и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвЭПу принципиально отличается от АПвПу?
Ключевое отличие – наличие экрана по изоляции токопроводящей жилы (индекс «Э» в маркировке). В АПвПу этот слой отсутствует. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, что критически важно для надежной работы изоляции из сшитого полиэтилена в сетях среднего напряжения. Кабель АПвЭПу является более современной и надежной конструкцией.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 185 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Полиэтиленовая оболочка (Пу) обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям. Однако при длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с защитным покровом, устойчивым к ультрафиолету (обычно в маркировке добавляется индекс «с» – АПвЭПу-с), или применение дополнительных защитных кожухов/лотков с крышкой.
Какое сечение медного эквивалента соответствует алюминиевому сечению 185 мм²?
Приблизительное соответствие по проводимости (не по механической прочности) определяется с учетом соотношения удельных проводимостей меди и алюминия (~1.64:1). Медным эквивалентом алюминиевого кабеля 185 мм² является медный кабель сечением около 120 мм² (185 / 1.64 ≈ 113, обычно выбирают ближайшее стандартное – 120 мм²).
Как правильно выбрать сечение кабеля 185 мм² для проекта?
Выбор сечения 185 мм² должен быть обоснован расчетом:
Сечение 185 мм² часто является оптимальным для фидеров 10 кВ с нагрузкой 2-4 МВА.
Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвЭПу?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.
Что означают цветные полосы на оболочке кабеля?
Цветные полосы (чаще всего синие, реже желтые или красные) являются маркировкой завода-изготовителя и не несут информации о фазности или классе напряжения. Они служат для идентификации продукции конкретного производителя в бухте. Фазировка кабеля определяется при монтаже с помощью бирок или цветных термоусаживаемых трубок на муфтах.
Заключение
Кабель АПвЭПу 185 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и двойным экранированием обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную пропускную способность и стойкость к сложным условиям прокладки в земле. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативными документами являются залогом создания долговечной и безопасной системы электроснабжения.