Кабель АПвЭмПг 6 кВ 50 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвЭмПг 6 кВ 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки АПвЭмПг на напряжение 6 кВ с сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в разнообразных условиях, включая среды с повышенной влажностью и в грунтах. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ); в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Э – экран медный; м – броня из медных оцинкованных проволок; Пг – наружная оболочка из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести; 6 кВ – номинальное напряжение; 50 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля АПвЭмПг 6 кВ 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, однопроволочной (при сечениях до 50 мм² включительно) или многопроволочной. Для сечения 50 мм², согласно стандартам, жила, как правило, однопроволочная (монолитная), что обеспечивает жесткость и относительную простоту монтажа концевых заделок.
• Экран на жиле (полупроводящей слой): Поверх жилы накладывается экструдированный экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных концентраций напряженности, которые могут привести к частичным разрядам и разрушению изоляции.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловому старению и механическую прочность. Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения.
• Экран на изоляции (полупроводящей слой): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции СПЭ.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящей бумаги или ленты, обеспечивающая равномерность электрического поля в межжильном пространстве.
• Медный экран: Поверх полупроводящего экрана на изоляции (или поясной изоляции) накладывается экран из медных проволок или медной ленты в виде спирали. Этот экран выполняет несколько функций: служит для заземления и защиты от поражения электрическим током, является элементом, обеспечивающим симметрию поля, а также выполняет роль нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. В маркировке кабеля он обозначен литерой «Э».
• Внутренняя оболочка: Защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), обозначенный литерой «в». Предназначен для герметизации экранной системы, защиты от коррозии, а также для создания гладкой поверхности под броню.
• Броня: Выполнена из медных оцинкованных проволок (литера «м» в маркировке). В отличие от стальной брони, медная броня является немагнитной и выполняет функцию не только механической защиты, но и дополнительного экрана, а также может использоваться в качестве заземляющего или нулевого проводника. Это критически важно для прокладки в условиях агрессивных сред, где сталь подвержена коррозии, а также в сетях с высокими требованиями к электромагнитной совместимости.
• Наружная оболочка: Защитный шланг из полиэтилена или ПВХ пластиката пониженной горючести (литера «г» в «Пг»). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислотам, щелочам, солям), истиранию и солнечному излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля АПвЭмПг 6 кВ 50 мм² регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/6 (7,2) кВ
Количество и сечение жил	1 x 50 мм², 3 x 50 мм²
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	12 кВ (для U0/U=6/6 кВ)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) для одной кабельной линии, проложенной в земле (траншее) при температуре грунта +25°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт	~180-200 А (для 3-жильного кабеля, точное значение зависит от конкретных условий прокладки и рассчитывается)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более (Ом/км)	0.641 (для алюминиевой жилы 50 мм²)

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвЭмПг 6 кВ 50 мм² предназначен для передачи электроэнергии в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря своей конструкции он может эксплуатироваться в широком диапазоне условий.

• Прокладка в земле (траншеях): Кабель предназначен для непосредственной прокладки в грунтах любой категории, включая грунты с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами, благодаря медной броне и стойкой наружной оболочке. Рекомендуется использование защитных плит или кирпича при риске механических повреждений.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях): Оболочка «Пг» (пониженной горючести) позволяет прокладывать кабель в таких сооружениях с соблюдением требований пожарной безопасности.
• Прокладка в помещениях и туннелях: Допускается прокладка внутри производственных помещений, насосных станций, распределительных узлов.
• Эксплуатация в условиях повышенной влажности: Конструкция обеспечивает стойкость к воздействию влаги и может использоваться в затопляемых сооружениях, при условии герметичности концевых и соединительных муфт.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться во взрывоопасных зонах определенных классов согласно ПУЭ, при условии соответствия комплектации кабеля (муфты, крепеж) требованиям к данной зоне.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования в качестве мобильного (передвижного) или судового.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями старых типов

По сравнению с традиционно использовавшимися кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл) и кабелями с изоляцией из ПВХ, АПвЭмПг обладает рядом существенных преимуществ.

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных кабелей, в СПЭ-кабелях нет миграции пропиточного состава, что позволяет прокладку на любых рельефах.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки маслом, более легкий и гибкий, чем бумажно-масляные кабели аналогичного сечения.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям: Изоляция СПЭ сохраняет свойства при высоких температурах КЗ.
• Медная броня: Обеспечивает надежную защиту в коррозионных средах и выполняет функцию дополнительного экрана/заземлителя.

К относительным недостаткам можно отнести более высокую чувствительность к качеству монтажа концевых заделок (необходима тщательная зачистка и обезжиривание полупроводящих слоев), а также, как правило, более высокую стоимость по сравнению с кабелями в алюминиевой или стальной броне без медного экрана. Однако совокупная стоимость жизненного цикла (ТСО) за счет надежности и долговечности часто оказывается ниже.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвЭмПг требует профессионального подхода и использования специального инструмента и материалов.

• Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба (15D) во избежание повреждения изоляции и экранов.
• Раскрой кабеля: Производится с помощью специальных кабельных ножей. Послойное снятие оболочек, брони, экранов должно выполняться аккуратно, без повреждения нижележащих слоев.
• Монтаж концевых заделок (муфт): Обязательно использование термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ. Ключевой этап – подготовка полупроводящих экранов: их срез должен быть плавным, без заусенцев, а переход на изоляцию – герметичным для предотвращения частичных разрядов.
• Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты, обеспечивающие электрическую непрерывность жил, экранов и брони, а также герметичность конструкции.
• Заземление: Медный экран (проволочный) и медная броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности и обеспечения нормального режима работы экранирующей системы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля АПвЭмПг от АПвПг?

Основное отличие – наличие брони. АПвПг имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (литера «Б»), в то время как АПвЭмПг имеет броню из медных проволок (литера «м»). Медная броня не подвержена коррозии в агрессивных грунтах, является немагнитной и может использоваться в качестве нулевого или заземляющего проводника.

Можно ли использовать этот кабель для прокладки по воздуху (по опорам)?

Да, кабель АПвЭмПг допускается к воздушной прокладке. Однако при этом необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, ледовые), обеспечивать соответствующий крепеж и, как правило, использовать несущий трос (канат), на который подвешивается кабель. Прямая подвеска кабеля без троса возможна только на коротких участках при соблюдении допустимых растягивающих усилий.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвЭмПг с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня из медных проволок и оболочка из ПЭ/ПВХ обеспечивают достаточную защиту. Однако в местах с повышенным риском механических повреждений (при пересечении дорог, в местах возможных земляных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит, кирпича или защитных пластиковых/металлических коробов.

Как правильно выбрать сечение 50 мм² для проекта?

Выбор сечения 50 мм² должен быть обоснован расчетом по допустимому длительному току нагрузки (I_дл) с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру грунта, на количество работающих кабелей в одной траншее, на тепловое сопротивление грунта. Также обязателен расчет по потере напряжения и проверка на термическую стойкость при коротком замыкании. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.

Чем обоснована более высокая стоимость кабеля с медной броней?

Более высокая стоимость обусловлена применением дорогостоящей меди в качестве материала брони, а также более сложным технологическим процессом ее наложения. Эта стоимость компенсируется повышенной коррозионной стойкостью, отсутствием потерь на вихревые токи (немагнитность) и расширенными функциональными возможностями (использование брони как проводника).

Какие муфты необходимо использовать для монтажа?

Строго необходимо использовать муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение (6/6 кВ). Для концевых заделок – КНТп, КВТп (термоусаживаемые) или КХХ (холодноусаживаемые). Для соединения – ССТп или аналоги. Производитель муфт должен давать рекомендации по совместимости с конкретной маркой кабеля.