Кабель АПвПу 1х400

Кабель АПвПу 1х400: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПу 1х400 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой экранированной оболочке, с защитным покровом и предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в современных электрических сетях среднего напряжения, где предъявляются высокие требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвПу 1х400

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Пу – усиленная защита (броня) из круглых стальных оцинкованных проволок.
• 1х400 – одна токопроводящая жила сечением 400 мм².

Конструкция кабеля АПвПу 1х400

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 400 мм² изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть как однопроволочной (при сечении до 400 мм² включительно), так и многопроволочной. Поверхность жилы гладкая, без острых кромок, чтобы не повредить изоляцию.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного контакта с металлическим экраном.

5. Металлический экран

В кабеле АПвПу используется экран в виде герметичной алюминиевой оболочки. Она выполняет несколько ключевых функций: является нулевой точкой для замыкания электрического поля, обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех, служит барьером для влаги и механической защитой, а также выполняет роль жилы для тока короткого замыкания и заземления.

6. Защитный покров под броней

Поверх алюминиевой оболочки накладывается слой из битумного состава или крепированной бумаги для защиты от коррозии и обеспечения скользящего слоя под броней.

7. Броня

Броня типа «Пу» – это повив из оцинкованных круглых стальных проволок. Она предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).

8. Наружный защитный шланг

Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) защищает броню от коррозии и других агрессивных воздействий внешней среды. Оболочка, как правило, имеет отличительную расцветку (чаще черную).

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу 1х400 на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 10/10 (12) кВ; 20/20 (24) кВ
Сечение основной жилы	400 мм²
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0778 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~ 550-600 А (зависит от условий прокладки)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 8000-9000 кг

*Точное значение I_доп определяется по ПУЭ гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей вплотную.

Области применения

Кабель АПвПу 1х400 предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ.
• Вводы и выводы на подстанциях и распределительных пунктах.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горно-обогатительные комбинаты).
• Резервированные линии для ответственных объектов.
• Участки трасс с повышенными требованиями к механической защите (под дорогами, в зонах возможных внешних повреждений).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не подвержен термопластической деформации, старению от нагрева.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура работы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
• Устойчивость к влаге: Герметичная алюминиевая оболочка надежно защищает изоляцию от увлажнения.
• Отличная механическая защита: Броня из стальных проволок выдерживает значительные растягивающие нагрузки и удары.
• Удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (АСБ).
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от маслонаполненных или бумажно-масляных кабелей.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с ПВХ изоляцией и без брони.
• Большая масса и жесткость: Усложняет транспортировку и ручную прокладку на сложных трассах.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима тщательная заделка концов и соблюдение технологии установки соединительных и концевых муфт.
• Чувствительность изоляции XLPE к частичным разрядам при повреждении: Требуется безупречное состояние экранов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвПу 1х400 должна производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. Бронированные кабели с алюминиевой оболочкой требуют обязательного заземления брони и оболочки с двух концов. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или плитами от механических повреждений. Важно обеспечить отсутствие натяжения и соблюдение радиуса изгиба. Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные, стопорные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевой оболочкой.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПу принципиально отличается от АПвПуг?

Основное отличие в типе брони. У кабеля АПвПу броня типа «Пу» – повив круглых стальных оцинкованных проволок. У кабеля АПвПуг броня типа «Пуг» – повив плоских стальных оцинкованных проволок (ленточная броня). Броня «Пу» (круглые проволоки) лучше воспринимает растягивающие нагрузки, а броня «Пуг» (плоские проволоки) лучше защищает от продавливающих ударов и более гибкая.

Можно ли проложить кабель АПвПу 1х400 в воде?

Да, конструкция кабеля с герметичной алюминиевой оболочкой и наружным ПВХ шлангом позволяет прокладку в воде (реки, каналы). Однако необходимо учитывать дополнительные механические нагрузки (течение, ледоход) и обеспечить надежное крепление. Для длительных переходов по дну водоемов часто используют кабели с усиленной броней.

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы и материалами изоляции и оболочки. Для алюминиевой жилы 400 мм² с изоляцией XLPE допустимая температура при КЗ +250°C. Расчетный ток КЗ можно определить по формуле, зная время срабатывания защиты. Например, при времени КЗ 1 секунда, допустимый ток составляет несколько килоампер (порядка 15-20 кА). Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проекта.

Что означает маркировка «1х400»? Почему не три жилы?

Маркировка «1х400» означает одножильное исполнение кабеля. В сетях среднего напряжения (6-35 кВ) часто применяются именно одножильные кабели. Это позволяет оптимизировать монтаж (меньший вес и радиус изгиба каждой фазы), улучшить теплоотвод и упростить конструкцию муфт. Для трехфазной линии прокладываются три таких кабеля. Трехжильные кабели (например, АПвВПу 3х400) также существуют и применяются, но они более громоздки и тяжелы.

Как правильно выбрать между АПвПу и АПвБбШв для одной задачи?

Ключевое отличие – тип экрана. У АПвПу – алюминиевая герметичная оболочка, у АПвБбШв – экран в виде медных проволок и лент поверх изоляции, а броня из стальных лент. Выбор зависит от условий:

• АПвПу: Приоритет при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью, наличии блуждающих токов, риске увлажнения трассы. Лучшая герметичность и стойкость к внешним воздействиям.
• АПвБбШв: Чаще применяется в более «спокойных» условиях, в кабельных сооружениях, при необходимости несколько снизить стоимость. Медный экран имеет большее сопротивление, чем алюминиевая оболочка, что может быть важно для сетей с большими токами КЗ.

Окончательный выбор должен быть обоснован расчетами и условиями конкретного проекта.

Требуется ли для кабеля АПвПу 1х400 дополнительная защита от грызунов?

Как правило, нет. Броня из стальных оцинкованных проволок типа «Пу» является надежной защитой от повреждений грызунами. Однако в зонах исключительно высокой активности (например, полигоны бытовых отходов) могут рассматриваться дополнительные меры (прокладка в трубах, использование кабелей со специальными отпугивающими пропитками в наружной оболочке).