Кабель АПвЭгаПу 3х120

Кабель АПвЭгаПу 3х120: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭгаПу 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в условиях агрессивных сред и механических нагрузок. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Э – экран из медных проволок; га – продольная герметизация гидрофобным заполнителем; Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена; 3х120 – три жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвЭгаПу 3х120

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

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и равномерного распределения электрического поля), многопроволочная (состоит из множества проволок), класса 2 по гибкости. Это обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и укладки.
• Экран на жиле (полупроводящий экран). Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля, сглаживание микронеровностей поверхности жилы и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
• Основная изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,5 мм). СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к тепловому старению. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) повышает температурную стойкость до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании.
• Экран на изоляции (полупроводящий). Поверх основной изоляции наносится экструдированный слой полупроводящего материала. Он, совместно с экраном на жиле, создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде полупроводящей ленты или экструдированного слоя для выравнивания поля в межжильном пространстве.
• Экран (заземляющий). Состоит из двух элементов: медных проволок (обозначение «Э» в маркировке), уложенных поверх поясной изоляции с заданным шагом, и медных лент, наложенных спирально внахлест. Медные проволоки (сечением, как правило, 16 или 25 мм²) являются основным проводником для токов короткого замыкания и заземления. Ленты обеспечивают полное электромагнитное экранирование.
• Разделительный слой. Чаще всего это поясная изоляция из полупроводящих лент или полимерных пленок, отделяющая металлический экран от оболочки.
• Герметизация («га»). Ключевая особенность данной марки. Под оболочкой по всей длине кабеля в межжильное пространство и под экран уложен гидрофобный заполнитель на основе алюмомониевых силикатов (бентонитовая глина) или полимерные гидрофобные составы. При попадании влаги через поврежденную оболочку заполнитель разбухает, локализуя и блокируя дальнейшее распространение воды вдоль кабеля.
• Внутренняя оболочка («в»). Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Выполняет функцию дополнительного барьера, скрепляет конструкцию.
• Броня. В кабеле АПвЭгаПу броня как отдельный элемент не предусмотрена. Функцию механической защиты выполняет усиленная полиэтиленовая оболочка.
• Наружная оболочка («Пу»). Выполнена из полиэтилена (PE) повышенной прочности. Обозначение «Пу» означает «усиленная». Эта оболочка обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям, истиранию, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), а также к солнечному излучению и растрескиванию под напряжением. Именно она позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб.

Основные технические характеристики

Параметры кабеля АПвЭгаПу 3х120 регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры для напряжения 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12) | 8,7/15 (17,5) | 26/35 (40,5)
Сечение основных жил, мм²	120
Количество и форма жил	3, секторные/сегментные
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Класс гибкости жилы	2 (многопроволочная)
Толщина изоляции из СПЭ для 10 кВ, мм	3,5 (мин. по ТУ)
Сечение медных проволок экрана, мм²	Не менее 16 (часто 25 по заказу)
Максимальное рабочая температура жилы, °C	+90
Допустимая температура при КЗ (до 5 с), °C	+250
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Наружный диаметр кабеля
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000 при +20°C
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа, кВ/продолжительность	U0 = 8,7 кВ: 17 кВ / 5 мин. или 12 кВ / 24 ч.

Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) для прокладки в земле

Условия прокладки	ДДТ, А (при +90°C жилы, +25°C земли, Rз=1.2 К·м/Вт)	Примечания
В земле (траншее), одна кабельная линия	~ 280 — 310 А	Зависит от конкретных условий: глубины заложения, теплопроводности грунта, расстояния между кабелями.
В воздухе (на трассе)	~ 300 — 325 А	Зависит от способа крепления, солнечной радиации, расположения.
Ток короткого замыкания (1 с), кА	~ 8,5 кА	Рассчитывается по формуле: I = S √t / q, где S — сечение (120), t — время (1 с), q — коэффициент (для Al ~ 94).

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвЭгаПу 3х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные и распределительные сети 6-35 кВ, питание крупных промышленных предприятий, насосных станций, нефтегазовых месторождений, портовых сооружений.

• Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ прокладки. Благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке «Пу» и продольной герметизации «га», кабель устойчив к грунтовой коррозии, блуждающим токам, воздействию грунтовых вод и механическим нагрузкам от обратной засыпки. Прокладка осуществляется на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Допускается благодаря нераспространению горения и стойкости оболочки к УФ-излучению.
• Прокладка в агрессивных средах. Полиэтиленовая оболочка устойчива к воздействию солей, щелочей, кислот, нефтепродуктов, что позволяет использовать кабель на химических производствах, нефтеперерабатывающих заводах, в портах.

Важные требования при монтаже:

• Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева.
• Минимальный радиус изгиба однократного изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля.
• При прокладке в земле необходимо исключить наличие в траншее острых камней, строительного мусора. Рекомендуется использовать защитную посыпку (песок).
• Концевые заделки и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ и соответствовать его классу напряжения.

Сравнение с аналогами и преимущества

Кабель АПвЭгаПу 3х120 часто сравнивают с другими марками кабелей на среднее напряжение.

• АПвЭгаПу vs. АПвПу: Ключевое отличие – наличие продольной герметизации («га») в АПвЭгаПу. Кабель АПвПу ее не имеет, что делает его менее защищенным при повреждении оболочки в насыщенных водой грунтах.
• АПвЭгаПу vs. АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. АПвЭгаПу легче, не требует сложных концевых заделок для компенсации стекания пропитки, имеет более высокую допустимую температуру работы (+90°C против +70-80°C), не требует специальных уклонов при прокладке. Однако АСБл традиционно считается более надежным с точки зрения долговременной стабильности диэлектрических свойств в сырых грунтах, но требует квалифицированного монтажа.
• АПвЭгаПу vs. ПвП: Кабель ПвП имеет медную жилу и полиэтиленовую оболочку, но без герметизации. Медный аналог (ПвЭгаПу) дороже, но имеет больший ДДТ и стойкость к коррозии. Алюминиевый вариант – экономически выгодное решение.

Преимущества кабеля АПвЭгаПу 3х120:

• Высокая надежность и долгий срок службы (не менее 30 лет) благодаря системе герметизации и стойким материалам.
• Возможность прокладки в земле без дополнительных защитных труб (бронепроводов, ПНД труб), что снижает капитальные затраты.
• Устойчивость к агрессивным средам и коррозии.
• Более высокая допустимая температура эксплуатации по сравнению с бумажной изоляцией.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению со свинцовыми кабелями, что облегчает монтаж.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом или контроля давления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем принципиальное отличие «га» от обычной гидроизоляции?

Ответ: «Га» – это не просто барьер, а система активной защиты. Гидрофобный заполнитель находится в свободном состоянии вдоль всего кабеля. При локальном повреждении оболочки вода контактирует с заполнителем, который многократно увеличивается в объеме, создает гелевую пробку и физически блокирует капиллярное распространение влаги вдоль оси кабеля. Обычная гидроизоляция (например, алюмополимерная лента) является лишь пассивным барьером.

Вопрос: Можно ли прокладывать АПвЭгаПу 3х120 в кабельной канализации (блоках)?

Ответ: Да, можно. Полиэтиленовая оболочка «Пу» устойчива к воздействию влаги и химических веществ, которые могут присутствовать в кабельной канализации. Однако необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки из-за ухудшенных условий теплоотвода по сравнению с прокладкой в земле. Требуется расчет ДДТ для конкретных условий.

Вопрос: Какое сечение медных проволок экрана выбрать: 16 или 25 мм²?

Ответ: Сечение 16 мм² является минимальным по ТУ и часто применяется в сетях с умеренными токами КЗ. Сечение 25 мм² рекомендуется для объектов с высокими уровнями токов короткого замыкания (крупные подстанции, генераторное напряжение), а также для обеспечения лучшего теплоотвода и более низкого сопротивления заземления. Выбор должен быть обоснован расчетом токов КЗ в проекте.

Вопрос: Требуется ли для АПвЭгаПу 3х120 специальная концевая заделка, отличная от заделки для кабелей с бумажной изоляцией?

Ответ: Да, абсолютно. Для кабелей с изоляцией из СПЭ используются совершенно иные комплекты концевых муфт (КНС/СТ). Они рассчитаны на работу с полупроводящими экранами, которые необходимо аккуратно зачистить и электрически соединить. Использование муфт для бумажных кабелей недопустимо и приведет к пробою.

Вопрос: Какой документ подтверждает качество кабеля АПвЭгаПу 3х120?

Ответ: Основными документами являются сертификат соответствия (или декларация) требованиям ТР ТС 004/2011 (ЭМС) и ТР ТС 020/2011 (безопасность кабельной продукции), а также паспорт качества от производителя. В паспорте указываются фактические результаты испытаний: измерение сопротивления жил и изоляции, данные испытания высоким напряжением, конструктивные размеры.

Вопрос: Что означает «усиленная оболочка (Пу)» в цифрах?

Ответ: Согласно ГОСТ 23286, «усиленная» оболочка из полиэтилена имеет минимальную толщину на 20-40% больше, чем у оболочки нормального исполнения. Для кабеля на 10 кВ сечением 120 мм² толщина оболочки «Пу» обычно составляет не менее 3,5-4,0 мм. Кроме того, используется полиэтилен более высокой плотности (PE 80 или PE 100), обладающий повышенной стойкостью к растрескиванию и механическим воздействиям.

Заключение

Кабель АПвЭгаПу 3х120 представляет собой современное, технологичное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, систему активной продольной герметизации и усиленную полиэтиленовую оболочку, обеспечивает высокий уровень эксплуатационной надежности в самых сложных условиях, включая прокладку непосредственно в грунте. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех требований и использование соответствующих аксессуаров (муфт) позволяют создать энергетическую линию с длительным сроком службы и минимальными затратами на обслуживание.