Кабель АПвВ 10 кВ 120 мм

Кабель АПвВ 10 кВ 120 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвВ 10 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной заменой устаревшим кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве.

Расшифровка маркировки АПвВ 10 кВ 120 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данном контексте – под броней).
• В – наружная оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (класс напряжения 6/10 кВ).
• 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Отсутствие в маркировке буквы «Г» указывает на то, что кабель негибкий (жила однопроволочная или многопроволочная, но не повышенной гибкости). Конструкция кабеля может включать броню из стальных оцинкованных лент, что отражается в дополнительной маркировке «Б» (например, АПвБВ).

Конструкция кабеля АПвВ 10 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (при условии соответствия требованиям по гибкости), так и многопроволочной. Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях. Жила имеет круглую форму. Алюминий выбран как материал, обеспечивающий оптимальное соотношение проводимости, массы и стоимости.

2. Экран на жиле (полупроводящей слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию. Это обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля 10 кВ она составляет, как правило, 4,5 мм. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к тепловым ударам, механическую прочность и устойчивость к растрескиванию.

4. Экран на изоляции (полупроводящей слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет функцию внешнего экрана, также выравнивая электрическое поле. Вместе с жильным экраном он образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.

5. Поясная изоляция

Представляет собой медные или алюминиевые ленты, наложенные поверх внешнего полупроводящего экрана с перекрытием. Их назначение – служить нулевым (заземляющим) экраном для защиты от внешних электромагнитных влияний и для безопасного заземления в случае повреждения основной изоляции. Также они выполняют функцию заземляющего проводника для токов утечки.

6. Внутренняя оболочка (под броней)

Изготавливается из ПВХ-пластиката. Защищает поясную изоляцию от коррозии и механических повреждений, а также служит демпфирующим слоем под броней. Цвет оболочки, как правило, не регламентирован.

7. Броня (при наличии)

В модификации АПвБВ поверх внутренней оболочки накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).

8. Наружная оболочка

Защитный шланг из ПВХ-пластиката, накладываемый поверх брони или (в бесброневой версии) поверх внутренней оболочки. Обеспечивает защиту от агрессивных сред (влаги, химикатов, УФ-излучения), а также выполняет функцию изоляции брони. Имеет, как правило, черный цвет.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Приведенные данные ориентировочные и должны уточняться по конкретным ТУ производителя.

Таблица 1. Электрические характеристики кабеля АПвВ 10 кВ 1х120

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность не более 5 с
Допустимая температура нагрева жил при перегрузке	+130°C	Согласно ПУЭ
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253	Для жилы класса 1/2 (ГОСТ 22483)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	22	Продолжительность 10 мин.
Испытательное постоянное напряжение, кВ	52	Продолжительность 15 мин. (альтернатива переменному)
Емкость, мкФ/км	~0.25 — 0.35	Зависит от конкретной конструкции
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13

Механические и эксплуатационные параметры

• Строительная длина: Указывается в заказе, обычно не менее 250-300 м.
• Минимальный радиус изгиба: При монтаже составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясной изоляцией.
• Допустимое растягивающее усилие: Определяется конструкцией (наличием брони, сечением жилы). Для бронированных версий рассчитывается исходя из прочности бронелент.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВ 10 кВ 120 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на класс напряжения 10 кВ. Основные сферы применения:

• Питающие и распределительные линии в городских и промышленных сетях.
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (для бесброневой версии – в асбоцементных или ПНД трубах; бронированная версия АПвБВ может укладываться непосредственно в траншею с песчаной подушкой и защитным покрытием).
• Прокладка в помещениях, туннелях, шахтах (за исключением мест с опасностью распространения горения по трассе; для таких мест требуются кабели с индексом «нг(А)-LS» – пониженным дымогазовыделением).

Важно: Кабель АПвВ не предназначен для прокладки в воздухе (по опорам) без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как ПВХ-оболочка подвержена его воздействию. Для воздушных линий используются кабели с защитой от УФ или самонесущие изолированные провода (СИП).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвВ перед кабелем с бумажной изоляцией (АСБ):

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток нагрузки.
• Отсутствие тока утечки и необходимости контроля изоляции: СПЭ-изоляция негигроскопична, не требует сложных систем осушки и постоянного мониторинга.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Высокая стойкость к тепловым ударам и перегрузкам.
• Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте (бумажная пропитка в АСБ стекает).
• Более простой и чистый монтаж муфт (не требуется резервуар для мастики, разделка концов проще).

Преимущества перед кабелем с ПЭ/ПВХ изоляцией (АПвВг):

• Сшитый полиэтилен обладает значительно более высокой термостойкостью и стойкостью к растрескиванию, чем обычный полиэтилен (ПЭ) или ПВХ.

Недостатки кабеля АПвВ:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать ударов, защемлений, которые могут привести к локальным дефектам изоляции.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.
• Более высокая стоимость по сравнению с АСБ на момент закупки (хотя совокупная стоимость владения часто ниже).

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвВ 10 кВ требует соблюдения строгих правил:

1. Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Радиус изгиба должен контролироваться с помощью специальных шаблонов или расчетным путем.
2. Подогрев: При температуре ниже -15°C кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или использовать термочехлы для подогрева.
3. Разделка концов: Требует высокой точности. Используются специальные кабельные ножи для послойного снятия изоляции и экранов. Край полупроводящих экранов должен быть ровным и гладким, без заусенцев, чтобы избежать концентрации напряжений.
4. Монтаж муфт: Применяются только специализированные соединительные и концевые муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией на 10 кВ. Технология может быть термоусаживаемой, холодноусаживаемой или заливной. Обязательным этапом является восстановление экранов и их надежное заземление.
5. Заземление: Поясная изоляция (медные ленты) и броня (при наличии) должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это критически важно для безопасности и корректной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвВ от АПвБВ?

Буква «Б» в маркировке АПвБВ означает «броня». АПвБВ имеет дополнительный слой брони из двух стальных оцинкованных лент, наложенных поверх внутренней ПВХ-оболочки. Это обеспечивает повышенную механическую защиту при прокладке в земле (траншеях) без труб. АПвВ (без «Б») – кабель без такой брони, его необходимо защищать от механических повреждений трубами или лотками.

Можно ли прокладывать кабель АПвВ в земле?

Да, но с оговорками. Бронированную модификацию АПвБВ можно прокладывать непосредственно в траншее (с песчаной подсыпкой и защитным кирпичом или сигнальной лентой). Бесброневую модификацию АПвВ необходимо прокладывать в земле только в защитных трубах (ПНД, асбоцементных) или блоках, чтобы исключить риск механических повреждений при раскопках или от давления грунта.

Какой допустимый длительный ток нагрузки для АПвВ 10 кВ 120 мм²?

Допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе, в канале), температуры грунта/воздуха, количества работающих рядом кабелей, глубины прокладки. Например, для одного кабеля, проложенного в земле (грунт с теплопроводностью 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина 0.7 м), допустимый ток может составлять около 300 А. Для точного определения необходимо пользоваться таблицами ПУЭ (Глава 1.3) или проводить расчет по методике МЭК 60287 с учетом конкретных условий трассы.

Нужно ли заземлять экраны одножильного кабеля АПвВ и как это делать?

Да, заземление экранов (поясной изоляции) обязательно с обеих сторон линии. Это делается для обеспечения безопасности (снижение напряжения прикосновения на оболочке), обеспечения пути для токов утечки при повреждении и правильной работы устройств релейной защиты. Заземление выполняется путем соединения экранов через специальные заземляющие проводники с контуром заземления подстанции или распределительного устройства. На одном из концов линии экраны часто заземляются через ограничитель перенапряжений (ОПН) или концевая муфта с устройством защиты экрана (УЗЭ).

Почему для испытания кабеля 10 кВ применяют напряжение 22 кВ (50 Гц) или 52 кВ (постоянный ток)?

Испытательное напряжение нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010). Для кабелей на напряжение 6/10 кВ установлено испытательное переменное напряжение 2.5U₀ = 2.5 6 кВ = 15 кВ, но чаще на практике применяют 22 кВ (что соответствует 3.7U₀) для повышения надежности проверки. Постоянное напряжение используется как альтернатива, его величина обычно в 2.4-2.6 раза выше переменного испытательного (22 кВ 2.4 ≈ 52 кВ). Постоянный ток позволяет выявлять объемные дефекты изоляции, требует менее громоздкого оборудования, но не всегда выявляет некоторые типы дефектов, характерные для работы в сетях переменного тока.

Что означает маркировка «АПвВнг(А)-LS»?

Это модификация базового кабеля с улучшенными противопожарными свойствами:

• нг(А) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования по нераспространению пламени).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымогазовыделение при горении и тлении.

Такой кабель обязателен для прокладки в метро, на электростанциях, в многофункциональных зданиях, детских учреждениях и других местах с массовым пребыванием людей.

Заключение

Кабель АПвВ 10 кВ 120 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, отсутствие эксплуатационных сложностей, присущих кабелям с бумажной изоляцией, и долгий срок службы. Успешная эксплуатация напрямую зависит от качества продукции выбранного производителя, строгого соблюдения правил монтажа, разделки и монтажа аксессуаров, а также корректного заземления экранов. При проектировании трассы и выборе модификации (бронированный/небронированный, обычный/огнестойкий) необходимо тщательно анализировать условия прокладки и требования нормативных документов.