Кабель АПвЭаПг 4х95: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭаПг 4х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде алюмополимерной ленты, броней из профилированных стальных оцинкованных лент и наружным защитным покровом из полимерной композиции, не распространяющей горение. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в условиях повышенной влажности и наличия блуждающих токов.

Расшифровка маркировки АПвЭаПг 4х95

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• в – оболочка (в данном контексте – внутренняя) из поливинилхлоридного пластиката.
• Э – экран из алюмополимерной ленты (комбинированная лента алюминиевая/полимерная).
• а – броня из алюминиевых (в данной маркировке – чаще всего стальных оцинкованных, но в общем случае «а» означает броню из гофрированной металлической ленты) профилированных лент. В современных обозначениях по ГОСТ Р 53769-2010 «а» трактуется как броня из алюминиевых лент, однако для кабелей на напряжение 6-20 кВ с защитным покровом «Пг» обычно применяются стальные оцинкованные ленты.
• Пг – защитный покров (наружная оболочка) из полимерной композиции, не распространяющей горение, с продольной герметизацией.
• 4х95 – четыре основные токопроводящие жилы сечением 95 мм² каждая. Все жилы равны по сечению, четвертая жила выполняет функцию нулевой (нейтральной) или защитного проводника (PEN, PE, N).

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвЭаПг 4х95 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жилы изготавливаются из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и прокладки. Жилы имеют стандартную круглую форму.

2. Фазная изоляция

Каждая жила в отдельности изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термостойкость, механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.

3. Экран на изоляции жилы

Поверх фазной изоляции накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение местных перенапряжений.

4. Поясная изоляция

Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, обычно из электропроводящей ленты или экструдированного слоя.

5. Общий экран (Э)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде алюмополимерной ленты (Al/PET). Этот слой выполняет функцию общего экранирующего и влагозащитного барьера. Алюминиевый слой ленты обеспечивает электрический экран и частично выполняет роль металлической оболочки, а полимерный слой служит основой и дополнительной изоляцией.

6. Внутренняя оболочка (в)

Поверх экрана экструдируется внутренняя оболочка из ПВХ пластиката. Она служит для дополнительной защиты экрана от механических повреждений, обеспечения круглой формы кабеля перед наложением брони и как барьер от распространения пламени.

7. Броня (а)

Броневой покров выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Ключевая особенность – профилирование (гофрирование) лент. Это придает броне гибкость, близкую к гибкости кабеля без брони, и позволяет сохранять целостность при изгибах. Броня защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны) и от воздействия земляных масс.

8. Наружная оболочка (Пг)

Наружный защитный покров из полимерной композиции (обычно полиэтилен или полимер, не распространяющий горение) наносится поверх брони. Индекс «г» указывает на герметизацию швов оболочки, что критически важно для предотвращения проникновения влаги под броню и далее в конструкцию кабеля при прокладке в грунте или воде. Оболочка обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету и атмосферным воздействиям.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвЭаПг 4х95 на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 12/20	ГОСТ 31996-2012
Количество и сечение жил, мм²	4 x 95	—
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C	90	ГОСТ 31996-2012
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек), °C	250	ГОСТ 31996-2012
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-15	—
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля	—
Сопротивление изоляции при 20°C, не менее, МОм·км	100	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа, кВ/продолжительность	Uном = 10 кВ: 18 кВ / 10 мин. Uном = 20 кВ: 36 кВ / 10 мин.	ПУЭ 7-е изд.
Строительная длина, не менее, м	250-300 (может варьироваться у производителя)	—

Таблица 2. Электрические параметры жил (при температуре 20°C)

Параметр	Значение	Примечание
Активное сопротивление жилы постоянному току, не более, Ом/км	0,310	ГОСТ 22483-2012
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11 — 0,13	Зависит от взаимного расположения жил
Емкостное сопротивление, Ом/км	~0,06 — 0,08	Зависит от конструкции изоляции

Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки (для кабеля 8,7/10 кВ, проложенного в земле)

Условия прокладки	Допустимый длительный ток, А	Примечания
В земле (траншее), в одной кабельной линии, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт	~235 — 250	Точное значение зависит от глубины заложения, расстояния между кабелями, типа грунта.
В воздухе (в кабельном канале, туннеле), температура воздуха +25°C	~260 — 275	Зависит от способа прокладки (одиночно, пучком), солнечной радиации.

Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться по актуализированным таблицам ПУЭ, ГОСТ Р 52748-2007 или расчетным путем для конкретных условий прокладки.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвЭаПг 4х95 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения (СН) 6-20 кВ. Основные сферы применения:

• Питание трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ в городских и промышленных сетях.
• Прокладка в качестве вводов и отходящих линий от распределительных устройств (РУ) 6-10 кВ.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в галереях на промышленных предприятиях.
• Прокладка непосредственно в земле (траншее) при наличии условий, требующих механической защиты (каменистые грунты, риск повреждения, наличие грызунов).
• Участки с наличием блуждающих токов, где не рекомендуется применение кабелей с алюминиевой оболочкой.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба, указанного в технической документации производителя (обычно не менее 15D).
• При прокладке в траншее необходимо устройство песчаной подушки и засыпки, а также защита кирпичом или сигнальной лентой.
• Концевые и соединительные муфты должны быть специально предназначены для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из алюмополимерной ленты. Требуется тщательная заделка экрана и его заземление с двух сторон.
• При монтаже в условиях низких температур необходимо соблюдать требования производителя по предварительному подогреву кабеля.
• Броня кабеля подлежит обязательному заземлению на обоих концах линии для безопасности.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвЭаПг 4х95:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме, до 250°C при КЗ), обладает высокой стойкостью к тепловому старению и трекингу.
• Отличная механическая защита: Броня из стальных профилированных лент надежно защищает от внешних повреждений.
• Влагозащищенность: Комбинация экрана из алюмополимерной ленты, герметичной оболочки «Пг» и брони обеспечивает высокую стойкость к проникновению влаги, что позволяет прокладку в грунтах с высокой влажностью.
• Устойчивость к коррозии: Оцинкованная броня и полимерная наружная оболочка защищают от агрессивных сред.
• Не распространяет горение (индекс «Пг»): Соответствует требованиям пожарной безопасности при групповой прокладке.
• Относительно меньший вес и внешний диаметр</strong по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией (например, АСБ) аналогичного напряжения и сечения.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение или с бумажной изоляцией, но сопоставима с другими кабелями СН в XLPE изоляции.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость использования специального инструмента и муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Ошибки при заделке концов могут привести к пробою.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Несмотря на броню, острые удары могут повредить внутренние слои. Требуется аккуратность при разгрузке и раскатке.
• Наличие индуктивности брони: Стальные ленты могут создавать дополнительные потери и нагрев при больших токах, что учтено в расчетах допустимых нагрузок.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальное отличие АПвЭаПг от АПвПуГ или АПвБбШп?

Ответ: Отличие заключается в конструкции защитных покровов и экрана.

• АПвПуГ: Имеет усиленную защиту (броню) из стальных оцинкованных плоских проволок (Пу) и наружную оболочку из полимерной композиции без герметизации (Г). Чаще применяется для прокладки в воде или грунтах с высокой растягивающей нагрузкой.
• АПвБбШп: Классическая конструкция с броней из двух стальных лент (Бб) и защитным шлангом из полиэтилена (Шп). Экран, как правило, медный проволочный. Кабель АПвЭаПг имеет более современный и герметичный экран (алюмополимерная лента), профилированную броню (лучшая гибкость) и оболочку с герметизацией (Пг), что повышает надежность в условиях переменной влажности грунта.

Вопрос 2: Можно ли использовать кабель АПвЭаПг 4х95 для прокладки в воздухе (по фасаду, на эстакаде)?

Ответ: Да, можно. Наружная оболочка из полимерной композиции «Пг» обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при открытой прокладке на солнце необходимо учитывать дополнительный нагрев от солнечной радиации, что требует поправочного коэффициента к допустимому току нагрузки (обычно 0,9). Также должна быть обеспечена защита от случайных механических воздействий, если кабель прокладывается на доступной высоте.

Вопрос 3: Как правильно заземлить броню и экран этого кабеля?

Ответ: Броня и экран должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности (снятие напряжения с брони при повреждении изоляции) и для обеспечения нормальной работы защит. В соединительных и концевых муфтах предусмотрены специальные контакты для подсоединения проводников заземления к экранирующей ленте и к бронепокрову. Эти проводники затем объединяются и подключаются к контуру заземления. Схема заземления должна соответствовать проекту и требованиям ПУЭ (гл. 1.7 и 2.3).

Вопрос 4: Каков срок службы кабеля АПвЭаПг 4х95?

Ответ: Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012 для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режимов нагрузки (перегрузки сокращают срок службы), качества монтажа и воздействия внешних факторов.

Вопрос 5: Что означает «профилированная броня» и в чем ее преимущество?

Ответ: Профилированная (гофрированная) броня – это стальные ленты, которым придана волнообразная форма в поперечном сечении. Преимущества:

• Гибкость: Кабель с такой броней имеет меньший минимально допустимый радиус изгиба по сравнению с кабелем с плоскими лентами.
• Сохраняемость: При изгибе гофра сжимается/растягивается, не создавая критических напряжений, что снижает риск повреждения внутренних слоев.
• Эластичность: Лучше воспринимает вибрации и переменные нагрузки.