Кабель АПвПу 35 кВ

Кабель силовой АПвПу 35 кВ: полная техническая спецификация и область применения

Кабель АПвПу 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки кабеля по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена, наложенная поверх брони. Данная конструкция обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях) и в условиях повышенной коррозионной активности.

Конструкция кабеля АПвПу 35 кВ

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

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма применяется для кабелей большой номинальной площади сечения (от 120 мм² и выше) и позволяет оптимизировать диаметр кабеля, уменьшить расход материалов и улучшить теплоотвод. Жила может быть однопроволочной (для сечений до 240-300 мм²) или многопроволочной.
• Экран по жиле (полупроводящей слой). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что критически важно для кабелей высокого напряжения.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE – Cross-Linked Polyethylene). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему высокие температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы повышается до +90°C, а кратковременно – до +130°C (против +70°C у ПВХ). Изоляция наносится методом экструзии с точным контролем толщины, которая нормируется стандартами.
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящей слой, аналогичный экрану по жиле, наносится непосредственно на изоляцию для выравнивания поля. Поверх него накладывается внешний экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Этот слой служит для замыкания capacitive токов и обеспечения безопасности при касании – в случае повреждения основной изоляции ток короткого замыкания уйдет по этому экрану на землю.
• Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из полупроводящих или изоляционных лент, которая скрепляет и выравнивает поверхность экранированных жил перед наложением общей оболочки.
• Заполнитель. Пространство между поясной изоляцией и внутренней оболочкой заполняется жгутами из ПВХ-пластиката или резиновой смеси для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Внутренняя оболочка (под броней). Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает экраны жил от коррозии, влаги и механических воздействий, а также служит основой для наложения брони.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Ленты накладываются с определенным шагом. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при прокладке в земле и от грызунов.
• Наружная оболочка (защитный шланг). Изготавливается из полиэтилена (обозначение «у» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка поверх брони (тип «Пу») обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты) и обеспечивает дополнительную защиту брони от коррозии. Это ключевое отличие от кабеля АПвБ, у которого поверх брони наложена оболочка из ПВХ.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвПу 35 кВ регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартом МЭК 60502-2. Приведем ключевые данные в табличном виде.

Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры

Номинальное сечение жилы, мм²	Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле*, А	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе*, А
50	0.641	170	155
70	0.443	205	190
95	0.320	245	225
120	0.253	280	260
150	0.206	315	300
185	0.164	355	340
240	0.125	415	400
300	0.100	460	450

• Значения приведены ориентировочно для кабеля с одной жилой. Точный расчет токовой нагрузки должен производиться согласно ПУЭ 7-го издания, гл. 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта/воздуха, глубина заложения, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).

Таблица 2. Эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение или характеристика
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20/35 кВ (40,5 кВ)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 5 мин.	65 кВ
Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний)	84 кВ
Длительно допустимая температура нагрева жилы	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 с)	+250°C
Температура монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x Dнар. (для одножильных кабелей)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу 35 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ. Благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке поверх брони, он является предпочтительным выбором для следующих условий:

• Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ прокладки. Кабель устойчив к воздействию грунтовых вод, блуждающих токов и химически агрессивных сред (засоленные, заболоченные, кислые грунты). Броня защищает от механических повреждений при раскопках.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах. Может применяться при условии отсутствия растягивающих нагрузок.
• Прокладка в условиях повышенной коррозионной активности. Полиэтиленовая оболочка «Пу» обладает значительно более высокой стойкостью к коррозии, чем ПВХ, что делает кабель пригодным для прокладки в промышленных зонах, вблизи химических производств, в прибрежных зонах с соленым воздухом.
• Участки с повышенными требованиями к надежности. Например, вводы на территории подстанций, ответственные магистральные линии.

Важно: Прокладка по воздуху (по эстакадам, фасадам) для кабеля марки АПвПу также возможна, но не является его основным назначением. Для воздушных линий чаще применяются кабели с другими типами защитных покровов (например, АПвЭВ). При воздушной прокладке АПвПу необходимо учитывать УФ-стойкость полиэтилена (она ограничена) и предусматривать защиту от прямого солнечного излучения.

Отличия от кабелей других марок

• АПвПу vs АПвБ. Ключевое отличие – материл наружной оболочки. У АПвБ поверх брони наложена оболочка из ПВХ, что дешевле, но обеспечивает меньшую стойкость к влаге и химикатам. АПвПу с полиэтиленовым шлангом более надежен во влажных и агрессивных грунтах.
• АПвПу vs АПвБбШп. Кабель АПвБбШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок (индекс «Бб») и наружную оболочку из полиэтилена («Шп»). Проволочная броня лучше защищает от растягивающих нагрузок, что важно для прокладки на крутых склонах или в условиях возможных смещений грунта. Ленточная броня АПвПу в первую очередь защищает от ударов и проколов.
• АПвПу vs АСБл. Кабель АСБл – кабель с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевой оболочкой. Он значительно тяжелее, имеет ограничения по перепадам высот при прокладке из-за стекания пропитки, требует более сложного монтажа муфт. Кабель АПвПу с изоляцией из сшитого полиэтилена лишен этих недостатков, более легок и прост в монтаже.

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля АПвПу 35 кВ требует специальной подготовки и оборудования. Основные этапы:

1. Раскатка. Производится с помощью кабельных роликов, уложенных в траншее или на трассе. Запрещается волочение кабеля по грунту, сбрасывание с транспортных средств. Радиус изгиба должен соблюдаться строго.
2. Подготовка концов. Послойное удаление оболочек, брони и экранов с точным соблюдение длин разделки согласно инструкции к соединительной или концевой муфте.
3. Установка муфт. Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты (СТП, 3M, Raychem и др.). Для подключения к оборудованию (трансформатору, КРУ) применяются концевые муфты (наружной или внутренней установки). Все работы по монтажу муфт на кабели 35 кВ должны выполняться высококвалифицированным персоналом, прошедшим обучение у производителя муфт.
4. Заземление. Медные экраны жил и броня кабеля подлежат обязательному двустороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормального режима работы.
5. Испытания. После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением 84 кВ в течение 15 минут для проверки целостности изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное преимущество кабеля АПвПу перед АПвБ?

Главное преимущество – высокая коррозионная стойкость наружной полиэтиленовой оболочки (Пу). Она не разлагается в воде, устойчива к кислотам, щелочам, солям и органическим растворителям. Это продлевает срок службы кабеля в сложных грунтовых условиях и делает его надежнее при прокладке в местах с высоким уровнем грунтовых вод или в промышленных зонах.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 35 кВ в воздухе?

Да, можно, но с оговорками. Полиэтиленовая оболочка подвержена разрушению под длительным воздействием ультрафиолетового излучения. Поэтому при прокладке открыто по воздуху (на эстакадах, по фасадам) необходимо либо использовать кабель с УФ-стабилизированным полиэтиленом (что должно быть указано в ТУ), либо предусматривать защитные кожухи, короба или прокладку в неметаллических трубах.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвПу 35 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов по ПУЭ). 2) По экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ, согласно ПУЭ 1.3.29). Расчет должен выполняться проектной организацией. Ориентироваться можно на таблицы допустимых токов, но окончательное решение принимается на основе детального расчета.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня и оболочка «Пу» обеспечивают достаточную защиту. Однако согласно ПУЭ (2.3.83) при прокладке в траншеях кабель должен быть защищен сверху кирпичю или бетонными плитами на всем протяжении, если в траншее проложено более одного кабеля или если есть риск механических повреждений (например, в местах частых раскопок). Также обязательно использование сигнальной ленты.

Как отличить качественный кабель АПвПу при приемке?

Необходимо требовать полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний. Визуально: оболочка должна быть гладкой, без впадин, вздутий и посторонних включений. Маркировка на барабане и на самой оболочке кабеля (через каждые 1 м или менее) должна быть четкой и соответствовать заявленным характеристикам. Сечение жилы и толщину изоляции можно проверить замером штангенциркулем и сравнением с данными ГОСТ/ТУ.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?

Особенность связана с необходимостью обеспечения равномерного распределения электрического поля в зоне среза экрана. Для этого используются компоненты муфт: стопорные кольца, изоляционные и полупроводящие ленты, термоусаживаемые элементы с заранее сформированным электрическим профилем. Крайне важна чистота: все поверхности изоляции жилы должны быть обезжирены и не касаться руками без чистых перчаток. Монтаж должен вестись в сухую погоду, а место работы – быть защищено от пыли и влаги.