Кабель АПвКаП 3х240

Кабель АПвКаП 3х240: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКаП 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой экранированной оболочке, с внешним защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля АПвКаП 3х240 обеспечивает высокую надежность, механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвКаП 3х240

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (внутренняя).
• Ка – бронепокров из гофрированной алюминиевой ленты (экран).
• П – наружная защитная оболочка из полиэтилена (внешняя).
• 3х240 – три основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая.

Таким образом, полное наименование описывает кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из СПЭ, внутренней ПВХ оболочкой, экраном в виде гофрированной алюминиевой ленты и внешней полиэтиленовой оболочкой.

Конструкция кабеля АПвКаП 3х240

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила секторной или круглой формы, изготовленная из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 1 или 2. Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов.

2. Экранирование жилы

Каждая жила в индивидуально экранирована. Экран состоит из двух элементов:

• Экран по изоляции (полупроводящий): Слой из сшитого полупроводящего полиэтилена, наложенный поверх изоляции. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и частичные разряды.
• Экран из медных или алюминиевых проволок/лент: Накладывается поверх полупроводящего экрана. Служит для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве нулевой жилы в режиме однофазного короткого замыкания.

3. Изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками по сравнению с бумажно-масляной изоляцией. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания – до +250°C.

4. Заполнитель и поясная изоляция

Пространство между изолированными жилами заполняется эластичным материалом (например, ПВХ поясами или полиэтиленовыми жгутами) для придания кабелю круглой формы. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов.

5. Внутренняя оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает экраны жил от механических повреждений и служит основой для наложения брони.

6. Броня (экран)

Выполнена в виде гофрированной ленты из алюминиевого сплава, герметично наложенной поверх внутренней оболочки. Данный слой выполняет несколько функций:

• Защита от механических воздействий (удары, сдавливание, растяжение).
• Экранирование от электромагнитных помех.
• Защита от проникновения грызунов.
• Обеспечение продольной герметизации кабеля от влаги.

Гофрированная форма обеспечивает гибкость кабеля и сохранение герметичности при изгибах.

7. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из полиэтилена (ПЭ) или вулканизированного полиэтилена. Обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты) и перепадам температур в диапазоне от -50°C до +50°C.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Технические параметры кабеля АПвКаП 3х240

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10(12) кВ, 10/15(17.5) кВ, 20/35(40.5) кВ
Количество и сечение основных жил	3 x 240 мм²
Материал жилы	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) для 10 кВ	~360 А (в земле) / ~400 А (в воздухе)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 8000 — 9000 кг (зависит от напряжения)
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)

• Точные значения I_доп зависят от условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.

Области применения кабеля АПвКаП 3х240

Кабель предназначен для эксплуатации в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Прокладка от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия, нефтехимические комплексы.
• Устройство вводов в здания и сооружения: При необходимости прокладки в грунтах с повышенной коррозионной активностью или наличием блуждающих токов.
• Прокладка в условиях агрессивной среды: В солончаках, в грунтах с повышенным содержанием щелочей и кислот, в болотистой местности, в районах с высокой вероятностью повреждения грызунами.
• Участки с повышенными механическими нагрузками: При пересечении автомобильных и железных дорог (без устройства дополнительных защитных футляров, если это допускается проектом), в зонах с риском случайных повреждений.
• Трассы с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости: Благодаря экрану из алюминиевой ленты.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 3х240

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Срок службы достигает 30-40 лет благодаря стойкости материалов к старению.
• Отличные электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
• Высокая механическая прочность: Гофрированная алюминиевая броня защищает от ударов, сдавливания и растягивающих усилий.
• Влагостойкость и герметичность: Конструкция с алюминиевым экраном обеспечивает продольную герметизацию.
• Стойкость к коррозии и агрессивным средам: Наружная полиэтиленовая оболочка инертна к большинству химических веществ.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом: В отличие от маслонаполненных кабелей, что упрощает монтаж и эксплуатацию.
• Возможность прокладки на вертикальных и наклонных участках с большим перепадом высот без ограничений, характерных для кабелей с бумажно-масляной изоляцией.

Недостатки:

• Высокая стоимость: По сравнению с кабелями без брони (АПвП) или с броней из стальных лент (АПвБ).
• Большой вес и радиус изгиба: Усложняет транспортировку и монтаж, требует соблюдения строгих правил при укладке.
• Необходимость применения специального инструмента и арматуры: Для разделки концов и монтажа концевых муфт, учитывая наличие алюминиевого экрана.
• Чувствительность к качеству монтажа муфт: Нарушение технологии заделки является основной причиной отказов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвКаП 3х240 может осуществляться в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7-1 м. Допустимый радиус изгиба – не менее 15 наружных диаметров кабеля. При монтаже в зимнее время при отрицательных температурах кабель требует предварительного прогрева.

Критически важным этапом является монтаж кабельной арматуры – концевых и соединительных муфт. Для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевым экраном используются специальные муфты, обеспечивающие электрический контакт с экраном, его заземление и герметизацию. Нарушение технологии монтажа муфты неизбежно приводит к попаданию влаги, возникновению частичных разрядов и последующему пробою.

При эксплуатации необходимо проводить плановые тепловизионные обследования мест соединений, измерения сопротивления изоляции и тангенса диэлектрических потерь.

Сравнение с аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвКаП 3х240 с основными аналогами

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Ключевые преимущества	Основные сферы применения
АПвКаП 3х240	Алюминиевая жила, изоляция XLPE, экран из гофроалюминия, оболочка ПЭ.	Полная герметичность, стойкость к коррозии, гибкость, малый вес брони.	Агрессивные грунты, трассы с высокими механическими рисками, вертикальные участки.
АПвБП 3х240	Броня из двух стальных оцинкованных лент, внешняя оболочка ПЭ.	Высокая защита от механических повреждений (особенно острых), более низкая стоимость.	Трассы с высоким риском повреждения острыми предметами, грунты без блуждающих токов.
АПвП 3х240	Отсутствие бронепокрова (только экран из медных проволок/лент + оболочка).	Меньший вес и стоимость, большая гибкость.	Кабельные сооружения (тоннели, эстакады), где исключен риск механических повреждений.
ЦАСБл 3х240 (устаревший аналог)	Бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент.	Отработанная технология.	Реконструкция старых сетей. Уступает по всем параметрам кабелям с изоляцией из СПЭ: тяжелее, требует особых условий прокладки по перепадам высот, экологически менее безопасен.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвКаП и АПвБП?

Основное отличие – материал и конструкция бронепокрова. АПвКаП имеет экран-броню из гофрированной алюминиевой ленты, которая обеспечивает полную герметичность кабеля от влаги, меньший вес и высокую стойкость к коррозии. АПвБП имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, которая лучше защищает от острых механических воздействий (например, лопаты), но не является герметичной и подвержена коррозии при повреждении внешней оболочки, особенно в грунтах с блуждающими токами.

Можно ли прокладывать кабель АПвКаП 3х240 в земле без дополнительной защиты?

Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Его конструкция (прочная внешняя полиэтиленовая оболочка и алюминиевая броня) рассчитана на прямую прокладку в траншеях. Однако, согласно ПУЭ, для защиты от случайных повреждений механизмами при последующих раскопках, кабель на глубине 0,7-1 м рекомендуется защищать сверху кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. На участках с повышенной нагрузкой (под дорогами) требуется прокладка в трубах или футлярах.

Как правильно заземлять экран (броню) кабеля АПвКаП?

Экран (гофрированная алюминиевая лента) подлежит обязательному заземлению с обоих концов кабеля. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана) и для нормальной работы устройств релейной защиты. Заземление осуществляется через специальные концевые муфты, где на экран устанавливается заземляющий проводник, соединяемый с контуром заземления. В некоторых схемах (например, при большой длине линии) может применяться поперечное или продольное заземление экрана в промежуточных точках для ограничения наведенного напряжения.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвКаП, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, номинальных режимов нагрузки, отсутствии перегрузок и качественном монтаже соединительной и концевой арматуры. Ключевым фактором, ограничивающим ресурс, является не старение самой изоляции из СПЭ, а надежность мест соединений и отсутствие влаги в конструкции.

Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?

Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:

• По допустимому длительному току нагрузки (I_доп): Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше I_доп для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, количество рядом проложенных кабелей, температура грунта).
• По потере напряжения: Для удаленных потребителей.
• По термической стойкости к токам короткого замыкания: Проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время его отключения защитой.
• По экономической плотности тока: Для оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат на этапе проектирования сетей.

Для большинства распределительных сетей 10 кВ сечение 240 мм² является стандартным для магистральных и питающих линий средней мощности.

Какие муфты используются для соединения и заделки концов АПвКаП 3х240?

Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена:

• Концевые муфты (КНС/ПСТ): Для соединения кабеля с оборудованием КРУ, силовым трансформатором. Могут быть однофазными или трехфазными, с различными типами изоляции (заливные, сухие, с эпоксидным корпусом).
• Соединительные муфты (СС): Для соединения двух отрезков кабеля между собой. Должны обеспечивать тот же уровень герметичности и электрической прочности, что и сам кабель.
• Стопорные муфты: Используются в кабелях с продольной герметизацией для ограничения стекания наполнителя на вертикальных участках (для данной конструкции менее актуальны).

Выбор конкретного типа и производителя муфт (Raychem, Nexans, Pfisterer, отечественные) осуществляется в соответствии с проектом и должен обеспечивать полную совместимость с кабелем.