Кабель АПвВ 1-х жильный 10 кВ

Кабель АПвВ 1-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвВ 1х… 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в электрических сетях среднего класса напряжения с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.

Расшифровка маркировки АПвВ

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте кабелей на 10 кВ подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
• в – материал внутренней защитной оболочки (под оболочкой): поливинилхлоридный пластикат.
• В – материал внешней оболочки: поливинилхлоридный пластикат.
• 1-х жильный – количество токопроводящих жил: одна.
• 10 кВ – номинальное напряжение: 10 киловольт.

Конструкция кабеля АПвВ 10 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² (в зависимости от ТУ производителя) и многопроволочной для больших сечений.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам, отличные диэлектрические и механические характеристики. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он завершает формирование цилиндрического конденсатора (жила-изоляция-экран), обеспечивая равномерное радиальное распределение электрического поля.

5. Поясной экран

Представляет собой медную ленту или набор медных проволок, наложенных поверх экрана на изоляции. Служит для замыкания токов утечки и токов короткого замыкания, а также для защиты от внешних электромагнитных помех. В кабелях на 6/10 кВ чаще применяется медная лента, намотанная с перекрытием.

6. Внутренняя защитная оболочка (под оболочка)

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Ее задача – защита поясного экрана от коррозии и механических повреждений, а также обеспечение круглой формы кабеля перед наложением внешней оболочки.

7. Броня

В марке АПвВ броня отсутствует. Буква «в» в маркировке указывает на наличие под оболочки. Для кабелей с броней используется другая маркировка (например, АПвБбШв – с броней из стальных лент).

8. Внешняя оболочка

Наружный защитный слой из ПВХ-пластиката. Защищает кабель от воздействия влаги, агрессивных сред (химических, биологических), механических воздействий и обеспечивает необходимые противопожарные характеристики (не распространяет горение при одиночной прокладке).

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/экраном – 6 кВ, между жилами – 10 кВ).
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 18 кВ в течение 10 минут.
Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.

Механические и эксплуатационные характеристики

Срок службы: не менее 30 лет.
Гарантийный срок эксплуатации: обычно 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления.
Радиус изгиба при монтаже: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясным экраном.
Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации: от -50°C до +50°C.
Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
Прокладка: допустима в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, помещениях. Прокладка в воздухе возможна при условии отсутствия риска механических повреждений и растягивающих усилий.

Таблица 1. Примерные данные по сечениям, диаметрам, весу и току нагрузки для кабеля АПвВ 1х… 10 кВ

Данные приведены ориентировочно, точные значения зависят от ТУ конкретного производителя.

Номинальное сечение жилы, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт 1.5 К*м/Вт, t земли +15°C), А	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (t воздуха +25°C), А
50	30-33	1100-1300	190-210	175-195
70	33-36	1400-1600	235-255	215-235
95	36-39	1700-2000	285-305	260-280
120	39-42	2000-2300	330-350	300-320
150	42-45	2400-2700	375-395	340-360
185	45-48	2800-3200	425-445	385-405
240	49-52	3500-4000	495-515	450-470
300	53-56	4300-4800	560-580	510-530

*К – тепловая удельная проводимость грунта.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвВ 10 кВ применяется для сооружения и реконструкции распределительных сетей 6-10 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных потребителей. Он используется для прокладки в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях), в производственных помещениях, а также в земле (траншеях) при условии низкой коррозионной активности и отсутствии блуждающих токов.

Критически важный аспект монтажа одножильных кабелей на 6/10 кВ – правильное выполнение заземления экранов. При протекании тока по жиле вокруг нее возникает магнитное поле, которое наводит в медном экране ЭДС. Если оба конца экрана заземлены, по нему начинает протекать циркулирующий ток, приводящий к дополнительным потерям мощности и перегреву. Для борьбы с этим применяются специальные схемы заземления:

• Одностороннее заземление экранов: второй изолированный конец экрана защищается специальным концевым заземляющим колпачком. Применяется для коротких линий.
• Поперечное соединение экранов (cross-bonding): на участках большой длины кабельная линия делится на три примерно равные секции. Экранные оболочки в начале и конце линии заземляются, а в точках секционирования (в муфтах) выполняется перекрестная перекоммутация экранов между тремя фазами. Это позволяет свести к минимуму циркулирующие токи.

Несоблюдение этих правил ведет к значительному снижению пропускной способности кабеля и сокращению его срока службы.

Сравнение с аналогами (АПвВ vs АПвП)

Часто возникает вопрос о выборе между кабелями АПвВ и АПвП. Основное отличие – материал внешней оболочки.

• АПвВ: внешняя оболочка из ПВХ-пластиката. Обладает лучшей стойкостью к распространению горения при одиночной прокладке, хорошей стойкостью к агрессивным средам, маслам. Более жесткий.
• АПвП: внешняя оболочка из полиэтилена. Обладает превосходными влагозащитными свойствами, высокой стойкостью к истиранию и более гибкий. Однако полиэтилен горюч и не рекомендуется для прокладки в помещениях без дополнительных мер пожарной безопасности.

Выбор зависит от условий прокладки: для помещений, туннелей предпочтительнее АПвВ; для прокладки в земле с высокой влажностью или агрессивными грунтовыми водами может быть предпочтительнее АПвП.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем кабель АПвВ принципиально отличается от старых кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБ)?

Кабель АПвВ имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, что обеспечивает более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70-80°C), значительно меньший вес и диаметр, отсутствие риска течи пропиточного состава, простоту монтажа и обслуживания. СПЭ-кабели не требуют сложных концевых муфт с вертикальной установкой и систем контроля давления масла.

2. Почему для сетей 10 кВ часто используют именно одножильные кабели, а не трехжильные?

Одножильные кабели на среднее напряжение проще в производстве и монтаже, особенно для больших сечений (от 240 мм²). Они обеспечивают лучший теплоотвод от жилы. При повреждении одной фазы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный. Однако их монтаж требует большего внимания к заземлению экранов и правильному взаимному расположению фаз для компенсации магнитных полей.

3. Как правильно выбрать сечение кабеля АПвВ 10 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и охлаждения) и по экономической плотности тока (согласно ПУЭ Глава 1.3). Обязательно выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания и на потерю напряжения. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех конкретных условий.

4. Можно ли прокладывать кабель АПвВ в земле без дополнительной защиты?

Да, оболочка из ПВХ обеспечивает защиту от влаги и умеренной химической агрессии. Однако при прокладке в земле обязательно использование защитного покрова – подушки из песка, сигнальной ленты и кирпича или бетонных плит для защиты от механических повреждений при земляных работах. В каменистых грунтах или при высоком риске повреждений рекомендуется прокладка в асбоцементных или ПНД трубах.

5. Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвВ 10 кВ?

Монтаж требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы: точная разделка кабеля с соблюдением длин, тщательная зачистка и шлифовка полупроводящих экранов, очистка изоляции от загрязнений специальными салфетками, точное позиционирование и обжатие контактных наконечников. Необходимо строго следовать инструкции производителя муфт. Работы должны проводиться в условиях чистоты, без пыли и повышенной влажности.

6. Что означает маркировка «6/10 кВ»?

Это обозначение номинального напряжения U₀/U (Um). Где U₀ = 6 кВ – номинальное напряжение между жилой и землей/экраном (фазное напряжение). U = 10 кВ – номинальное междуфазное напряжение. Um = 12 кВ – максимальное рабочее напряжение, при котором кабель может эксплуатироваться длительное время. Таким образом, кабель рассчитан для работы в сети с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей может достигать 6 кВ.

Заключение

Кабель АПвВ 1-х жильный 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества, такие как высокая пропускная способность, долгий срок службы и относительная простота монтажа, делают его предпочтительным выбором при строительстве новых и модернизации существующих электросетей. Успешная эксплуатация напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и, что особенно важно для одножильных кабелей, грамотного выполнения схем заземления экранов. Понимание конструкции и характеристик данного кабеля позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения на всех этапах – от проектирования до монтажа и технического обслуживания.