Кабель АПвЭПу 1-х жильный 6 кВ

Кабель АПвЭПу 1-х жильный 6 кВ

1. Назначение и область применения

Кабель АПвЭПу предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – электрические сети на класс напряжения 6-10 кВ.

Кабель используется для прокладки:

• В земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в условиях блуждающих токов.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
• В сырых и частично затопляемых помещениях, шахтах, в условиях воздействия агрессивных веществ (паров, газов, масел).
• В местах с наличием вибрационных и механических нагрузок (при условии отсутствия растягивающих усилий).

Благодаря своей конструкции кабель АПвЭПу устойчив к воздействию плесени и может эксплуатироваться в любых макроклиматических регионах, включая холодные (до -60°С).

2. Расшифровка маркировки АПвЭПу

Маркировка кабеля производится по ГОСТ и отражает его конструктивные особенности:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Э – Экранированный.
• п – Броня из плоской оцинкованной стальной проволоки.
• у – Усиленный защитный шланг (из поливинилхлоридного пластиката).

Цифровые обозначения:

• 1 – Количество жил (одножильный).
• 6 кВ – Номинальное напряжение.

3. Конструкция кабеля АПвЭПу

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность и долговечность.

3.1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жила, как правило, круглой формы, однопроволочная. Для сечений от 300 мм² и выше – многопроволочная, компактированная, круглой или секторной формы. Алюминий обеспечивает легкость и снижает стоимость кабеля по сравнению с медными аналогами.

3.2. Экран по жиле
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он предназначен для выравнивания электрического поля у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизационных процессов.

3.3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает рядом ключевых преимуществ:

• Высокая нагревостойкость: допустимая температура длительной эксплуатации +90°C.
• Высокая стойкость к токовым перегрузкам: допустима кратковременная температура до +130°C (в аварийном режиме) и до +250°C (при коротком замыкании, не более 5 секунд).
• Отличные диэлектрические характеристики.
• Влагостойкость и стойкость к химическим воздействиям.
  Номинальная толщина изоляции для кабеля на 6 кВ стандартизирована.

3.4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:

1. Слой полупроводящего материала: экструдируется поверх изоляции, аналогично экрану по жиле.
2. Медные проволоки: Накладываются поверх полупроводящего слоя. Их назначение – отвод зарядных токов и обеспечение безопасного снятия потенциала при касании. Проволоки также выполняют функцию нулевого (заземляющего) провода в сетях с изолированной нейтралью или компенсированных сетях.

3.5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из электропроводящей ленты (например, на основе медной или углеродсодержащей фольги), которая накладывается поверх экрана из медных проволок. Она обеспечивает равномерный электрический контакт со всеми проволоками экрана и дополнительную механическую защиту.

3.6. Разделительный слой
Выполняется в виде обмотки из ПЭТ-ленты или аналогичного материала. Его задача – предотвратить повреждение поясной изоляции и экрана острыми кромками бронелент.

3.7. Броня
Изготавливается из плоских оцинкованных стальных проволок, уложенных по спирали поверх разделительного слоя. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий. Оцинковка защищает сталь от коррозии.

3.8. Защитный шланг
Наружная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Маркируется как «усиленная», что подразумевает увеличенную толщину для дополнительной механической и химической защиты. ПВХ-пластикат не распространяет горение, устойчив к УФ-излучению, влаге и агрессивным средам. Оболочка имеет, как правило, черный цвет.

4. Технические характеристики

4.1. Электрические параметры

• Номинальное напряжение, U₀/U: 6/10 кВ. Где U₀ – фазное напряжение (между жилой и землей/экраном), U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц в течение 10 мин.: 15 кВ.
• Испытательное постоянное напряжение после прокладки: 36 кВ (в течение 15 мин.).
• Максимальная допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (при длительности КЗ не более 5 сек.).
• Минимальная температура прокладки без предварительного прогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -60°C до +50°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.

4.2. Электрическое сопротивление токопроводящей жилы при +20°C

Таблица 1. Сопротивление жилы для основных сечений кабеля АПвЭПу 6 кВ.

Номинальное сечение жилы, мм²	Максимальное электрическое сопротивление жилы при +20°C, Ом/км
25	1,20
35	0,868
50	0,641
70	0,443
95	0,320
120	0,253
150	0,206
185	0,164
240	0,125

4.3. Допустимый длительный ток нагрузки

Допустимые токи нагрузки зависят от способа прокладки. Приведены для кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре почвы +25°C, глубине прокладки 0,7-1,0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт.

Таблица 2. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля АПвЭПу 6 кВ.

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (одножильный в земле)
25	135
35	165
50	200
70	245
95	295
120	340
150	385
185	440
240	515

Примечание: При прокладке в воздухе токи нагрузки могут отличаться и требуют отдельного расчета с учетом условий теплоотвода.

5. Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

5.1. Сравнение с кабелем ААБл (с бумажной изоляцией)

• Преимущества АПвЭПу:
  • Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у ААБл).
  • Меньший вес и радиус изгиба, что облегчает монтаж.
  • Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (у бумажных кабелей есть риск стекания пропиточного состава).
  • Высокая стойкость к влаге, не требует сложных концевых муфт с герметизацией.
  • Большая стойкость к токам короткого замыкания.
• Недостатки АПвЭПу:
  • Более высокая стоимость.
  • Чувствительность к точечным механическим воздействиям (проколам) на этапе монтажа.

5.2. Сравнение с кабелем ПвПуг (с медной жилой)

• Преимущества АПвЭПу:
  • Значительно более низкая стоимость за счет алюминиевой жилы.
  • Меньший вес.
• Недостатки АПвЭПу:
  • Большее удельное электрическое сопротивление алюминия по сравнению с медью, что требует увеличения сечения для обеспечения той же пропускной способности.
  • Алюминий более подвержен ползучести и хрупкости при нарушении технологии монтажа (некачественное обжатие).

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15-20 наружных диаметров кабеля. Это критически важный параметр для сохранения целостности изоляции и экранов.
2. Заземление: Медные проволоки экрана и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защит.
3. Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные соединительные и концевые муфты, предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией. Технология монтажа требует тщательной зачистки, шлифовки и изоляции в строгом соответствии с инструкцией производителя муфт.
4. Прокладка в земле: При прокладке в траншеях дно должно быть выровнено и очищено от острых предметов. Рекомендуется использовать подсыпку и защиту (кирпич, сигнальную ленту).
5. Допустимые усилия тяжения: При протяжке кабеля в трубах или лотках необходимо контролировать прилагаемое усилие, чтобы не повредить изоляцию и экраны. Расчет усилия ведется по специальным формулам.

7. Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие АПвЭПу от АПвПуг?
Ответ: Основное отличие – материал брони. У АПвЭПу броня из плоских проволок (индекс «п»), а у АПвПуг – из круглых проволок (индекс «к»). Броня из плоских проволок обеспечивает лучшее прилегание и более гибкая, но имеет несколько меньшую механическую прочность на разрыв по сравнению с броней из круглых проволок.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу в воздухе?
Ответ: Да, можно. Однако при этом изменяются условия теплоотвода, и допустимый длительный ток нагрузки будет отличаться от табличных значений для прокладки в земле. Необходим пересчет с учетом солнечной радиации, расположения относительно других кабелей и т.д.

Вопрос 3: Почему для соединения алюминиевой жилы необходимо использовать специальные технологии?
Ответ: Алюминий на воздухе быстро покрывается тонкой, но очень прочной оксидной пленкой, которая имеет высокое электрическое сопротивление. Это приводит к перегреву в месте контакта. Поэтому при монтаже необходимо использовать контактные пасты-ингибиторы, которые разрушают оксидную пленку и предотвращают ее повторное образование, а также специальные наконечники с герметизирующим гелем.

Вопрос 4: Какой кабель лучше для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью: АПвЭПу или АВБбШв?
Ответ: АПвЭПу предпочтительнее. Его броня из оцинкованных плоских проволок в сочетании с усиленным ПВХ шлангом обладает значительно более высокой коррозионной стойкостью, чем броневые ленты у кабеля АВБбШв, которые, хотя и оцинкованы, более уязвимы в агрессивных грунтах.

Вопрос 5: Как маркируется кабель АПвЭПу на оболочке?
Ответ: На наружной оболочке через равные промежутки наносится маркировка, включающая: торговую марку завода-изготовителя, марку кабеля (АПвЭПу), количество и сечение жил (например, 1х240), номинальное напряжение (6 кВ), год изготовления и длину в метрах.

Вопрос 6: Что означают цифры 6/10 кВ в маркировке?
Ответ: Это система номинальных напряжений. U₀/U = 6/10 кВ, где:

• U₀ = 6 кВ – напряжение между жилой и землей (экраном).
• U = 10 кВ – напряжение между любыми двумя жилами (междуфазное напряжение).
  Такое обозначение соответствует классу напряжения 6 кВ в трехфазных сетях.

Вопрос 7: Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвЭПу от грызунов?
Ответ: Броня из стальных проволок является достаточной защитой от грызунов в большинстве случаев. Однако в зонах с исключительно высокой активностью грызунов может потребоваться дополнительная защита, например, прокладка в трубах или применение специальных лотков.