Кабель АПвЭПу 3х185

Кабель АПвЭПу 3х185: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭПу 3х185 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из алюмополимерной ленты, с медными проволоками в качестве экрана токов короткого замыкания, с защитным покровом в виде усиленной полиэтиленовой оболочки. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля АПвЭПу оптимизирована для работы в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где могут возникать длительные перенапряжения.

Расшифровка маркировки АПвЭПу 3х185

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – наличие внутреннего экрана (полупроводящей экранирующей ленты) поверх изолированной жилы.
• Э – наличие общего экрана в виде алюмополимерной ленты (композитный материал: алюминиевая фольга + полимерная пленка).
• п – наличие экрана (заземляющих проводников) в виде медных проволок, наложенных поверх алюмополимерной ленты.
• у – усиленная защитная оболочка из полиэтилена.
• 3х185 – три основные токопроводящие жилы сечением 185 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвЭПу 3х185

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной формы (для компактности), соответствующая классу 2 по ГОСТ 22483. Сечение 185 мм² является стандартным для магистральных линий и ответвлений к мощным потребителям.
• Внутренний (полупроводящий) экран: Наносится экструзией поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды на границе жила-изоляция.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ — 3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
• Внешний (полупроводящий) экран: Наносится экструзией поверх изоляции. Обычно выполнен из того же полупроводящего материала, что и внутренний экран. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле.
• Экран из алюмополимерной ленты: Герметизирующий экран, накладываемый продольной перекрывающейся обмоткой. Обеспечивает 100%-ю защиту от проникновения влаги в изоляцию, а также выполняет функцию нулевого (заземляющего) провода в нормальном режиме работы сети.
• Экран (заземляющие проводники) из медных проволок: Медные проволоки круглого сечения (обычно диаметром 0,8-1,2 мм) накладываются поверх алюмополимерной ленты с заданным шагом. Их основная функция — проводить токи короткого замыкания. При КЗ токи достигают тысяч ампер, и медные проволоки, имеющие меньшее удельное сопротивление по сравнению с алюминием, эффективно отводят эти токи, защищая алюмополимерную ленту от перегрева и разрушения.
• Защитная оболочка: Усиленная оболочка из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Защищает все внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (кислот, щелочей, солей), солнечного излучения и влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для Uн=10 кВ)

• Номинальное напряжение, Uн/U (Uмах): 6/10 (12) кВ; 10/15 (17.5) кВ; 20/35 (40.5) кВ.
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
• Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Строительная длина: Не менее 250 м для сечений от 70 мм².

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвЭПу 3х185 (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Ток короткого замыкания (1 сек), кА
В траншее (однокабельная)	355	26.5
В воздухе (открыто)	365	26.5
В трубе (в земле)	320	26.5

Примечание: Значения приведены ориентировочно. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, группирование, тепловое сопротивление грунта и т.д.).

Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (пример для Uн=10 кВ)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм	55 — 60
Масса 1 км кабеля, кг	5500 — 6500
Активное сопротивление жилы при +90°C, Ом/км	0.164
Индуктивное сопротивление, Ом/км	0.11 — 0.13
Емкостная проводимость, См/км	~ 0.7 x 10⁻⁶
Максимально допустимое растягивающее усилие, кН	4.0 — 5.0

Область применения кабеля АПвЭПу 3х185

Кабель АПвЭПу 3х185 нашел широкое применение в различных отраслях энергетики и промышленности благодаря своей надежности и конструктивным особенностям:

• Распределительные сети среднего напряжения (6-35 кВ): Прокладка кабельных линий от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Городские кабельные сети: Питание районных и квартальных ТП в системах электроснабжения городов.
• Объекты инфраструктуры: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных вокзалов, метрополитена, больших торговых центров, стадионов.
• Промышленные предприятия: Особенно востребован на предприятиях с агрессивной средой (химическая, нефтегазовая, металлургическая промышленность) благодаря стойкости полиэтиленовой оболочки.
• Кабельные линии в грунтах с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами.
• Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности (оболочка из ПЭ не распространяет горение при одиночной прокладке).

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, в помещениях и на открытом воздухе. Не рекомендуется для прокладки в вертикальных шахтах без дополнительного крепления из-за значительной массы.

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭПу 3х185

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность (срок службы ≥ 30 лет): Обусловлена стабильностью свойств сшитого полиэтилена и полной герметичностью конструкции благодаря алюмополимерному экрану.
• Влагостойкость: Алюмополимерный экран является абсолютным барьером для влаги, что исключает старение изоляции из-за водных древьев.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
• Устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям.
• Удобство монтажа и меньший радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке.
• Коррозионная стойкость: Отсутствие свинца и стали в бронепокрове делает кабель стойким к коррозии и блуждающим токам.
• Экологическая безопасность: Отсутствие свинца и масла в конструкции.

Недостатки:

• Высокая стоимость по сравнению с кабелями АПвПу или АПвП (без алюмополимерного экрана).
• Большая масса и жесткость из-за большого сечения жил и усиленной оболочки, что усложняет ручной монтаж.
• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами при прокладке (требуется соблюдение техники безопасности).
• Необходимость применения специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ и экраном из алюмополимерной ленты.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвЭПу 3х185 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и инструкциями заводов-изготовителей.

• Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. При протяжке кабеля в трубах или лотках необходимо использовать кабельную смазку. Запрещается превышать допустимое растягивающее усилие и минимальный радиус изгиба.
• Защита от повреждений: При прокладке в земле кабель должен быть уложен на песчаную подушку и засыпан мягким грунтом без камней. На всем протяжении рекомендуется защита сигнальной лентой или кирпичом. В местах с высокой активностью грызунов — в защитных трубах.
• Заземление: Экран в виде медных проволок и алюмополимерная лента на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.
• Соединение и оконцевание: Обязательно использование специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых). При монтаже муфт критически важно тщательно выполнить зачистку изоляции, наложение полупроводящих слоев и герметизацию для сохранения целостности экранирующей системы.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с нормами (например, для кабеля 10 кВ — испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭПу от АПвПу?

Ключевое отличие — наличие экрана из алюмополимерной ленты (буква Э в маркировке). В кабеле АПвПу экран выполнен только из медных проволок, наложенных непосредственно на внешний полупроводящий экран. АПвЭПу имеет дополнительный герметизирующий слой (алюмополимерную ленту) под медными проволоками, что обеспечивает 100%-ю защиту от радиального проникновения влаги. АПвПу такой защиты не имеет.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 3х185 в воде?

Да, можно. Благодаря герметизирующему экрану из алюмополимерной ленты и полиэтиленовой оболочке, кабель является негерметизированным, но влагостойким, и допускается для прокладки в воде (реки, каналы). Однако необходимо обеспечить защиту оболочки от механических повреждений (течений, плавающих предметов, якорей) путем прокладки в трубах или использования бронированных модификаций (например, АПвЭПуБ).

Как правильно выбрать номинальное напряжение для кабеля?

Номинальное напряжение кабеля должно быть равно или выше номинального напряжения сети, в которой он будет работать. Для сети 10 кВ следует выбирать кабель с маркировкой 10/15 кВ или 20/35 кВ. Второе значение (15 или 35 кВ) указывает на максимальное допустимое длительное рабочее напряжение между фазой и землей, что важно для сетей с изолированной нейтралью.

Нужно ли использовать броню для прокладки в земле?

Кабель АПвЭПу 3х185 не имеет бронепокрова. Для прокладки в обычном грунте без риска механических повреждений его усиленной полиэтиленовой оболочки достаточно. Однако если существует риск повреждения при раскопках (стройплощадки, частые ремонты), активность грызунов или кабель прокладывается в каменистом грунте, рекомендуется использовать бронированную версию — АПвЭПуБ (с броней из стальных оцинкованных лент) или прокладывать кабель в асбоцементных, пластиковых или стальных трубах.

Как осуществляется заземление экрана кабеля АПвЭПу?

Экран (медные проволоки и алюмополимерная лента под ними) должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала) и для протекания токов утечки и токов короткого замыкания. В концевых муфтах для этого предусмотрены лепестки или проводники для подключения заземляющего кабеля. В случае длинных линий (обычно более 1-2 км) для снижения потерь и перенапряжений может применяться одноточечное или кросс-заземление, но такие решения требуют детального расчета.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный производителями срок службы кабеля АПвЭПу при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет, так как старение изоляции из сшитого полиэтилена в герметичной конструкции происходит очень медленно. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: постоянные перегрузки, термические повреждения при КЗ, механические повреждения оболочки с нарушением герметичности, ошибки при монтаже муфт.

Что означает «усиленная полиэтиленовая оболочка»?

Это оболочка с увеличенной толщиной стенки по сравнению со стандартной. Для кабелей на напряжение 10-35 кВ с сечением жил 185 мм² толщина усиленной оболочки из ПЭСД обычно составляет 3,5-4,0 мм. Это повышает механическую прочность кабеля на разрыв, стойкость к истиранию, ударам и давлению грунта, а также улучшает его влагозащитные свойства.