Кабель АПвПу 35 кВ 300 мм

Кабель АПвПу 35 кВ 300 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПу 35 кВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 35 кВ, с алюминиевой жилой сечением 300 мм², в алюминиевой экранированной оболочке. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях.

Расшифровка маркировки АПвПу 35 кВ 300 мм²

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – обозначение изоляции как «сшитой» (встаренной).
• Пу – тип защитной оболочки: «усиленная» оболочка из полиэтилена.
• 35 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
• 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, полное название описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в усиленной полиэтиленовой оболочке, экранированный.

Конструкция кабеля АПвПу 35 кВ 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Может быть выполнена из одной проволоки (однопроволочная) или нескольких (многопроволочная), что зависит от требований к гибкости.

2. Экран по жиле (полупроводящей экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 31565-2012, МЭК 60502-2). Для 35 кВ это обычно 9-10.5 мм. СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.

4. Экран по изоляции (полупроводящей экран)

Второй экструдированный полупроводящий слой, накладываемый поверх изоляции. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, делая его радиальным и симметричным. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную конструкцию, концентрирующую электрическое поле в объеме изоляции.

5. Металлический экран/оболочка

Выполнен в виде гладкой или гофрированной алюминиевой ленты (оболочки), наложенной продольно и герметично сваренной. Выполняет несколько критически важных функций:

• Защитный заземляющий экран: отводит емкостные токи и обеспечивает безопасность при касании, так как выравнивает потенциал по поверхности кабеля и заземляется.
• Нулевой провод: в сетях с изолированной нейтралью или компенсированных может использоваться в качестве проводника для токов замыкания на землю.
• Герметизирующий барьер: защищает внутренние элементы кабеля от проникновения влаги и других внешних воздействий.
• Механическая защита: обеспечивает высокую стойкость к механическим повреждениям, давлению грунта, растягивающим нагрузкам.

6. Защитная оболочка

Внешняя оболочка из полиэтилена (в маркировке «Пу» – полиэтилен усиленный). Обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, влаге, ультрафиолетовому излучению, истиранию и механическим воздействиям. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки увеличена для обеспечения дополнительной механической прочности.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ (база)
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)	ГОСТ 31565, МЭК 60502-2
Сечение токопроводящей жилы	300 мм²	ГОСТ 22483
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)	ГОСТ 22483
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	ГОСТ 15150
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C	ГОСТ 31565
Допустимая температура при КЗ (до 5 с)	+250 °C
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-20 °C	Рекомендация производителя
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0,0601 Ом/км	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа)	65 кВ (50 Гц), 60 мин.	ПУЭ 7-е изд.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) для прокладки в земле*	~390-420 А	ПУЭ, расчетные данные
Емкость на 1 км длины	~0,3-0,35 мкФ/км	Расчетный параметр

• Точное значение зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, теплового сопротивления, количества кабелей в траншее, расстояния между ними.

Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели

Параметр	Примерное значение	Примечание
Наружный диаметр кабеля	65-75 мм	Зависит от конкретной конструкции производителя
Масса 1 км кабеля	4500-5500 кг/км	Зависит от толщины оболочки и конструкции экрана
Минимальный радиус изгиба при монтаже	20 x D (наружного диаметра)	Для одножильных кабелей с алюминиевой оболочкой

Область применения кабеля АПвПу 35 кВ 300 мм²

Кабель данной марки предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего напряжения класса 35 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 35 кВ: Прокладка от подстанций к центрам распределения (ЦРП) в городах и промышленных зонах.
• Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, нефтеперерабатывающие комплексы, горнодобывающие предприятия, крупные цеха.
• Вводы и выводы на подстанциях и ГРУ: Соединение ячеек КРУЭ, подключение силовых трансформаторов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по эстакадам, в помещениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и отсутствию выделения вредных веществ (по сравнению с кабелями в ПВХ оболочке).
• Прокладка в земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой) в неагрессивных и слабоагрессивных грунтах. Алюминиевая оболочка обеспечивает полную герметичность и защиту от влаги.
• Участки с повышенными требованиями к стойкости к внешним воздействиям: Благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке кабель устойчив к УФ-излучению, перепадам температур, некоторым химическим веществам.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу 35 кВ 300 мм²

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура работы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
• Отличные диэлектрические свойства: Сшитый полиэтилен имеет низкие диэлектрические потери, высокую электрическую прочность.
• Полная герметичность: Алюминиевая оболочка и полиэтиленовая оболочка исключают проникновение влаги и газов внутрь кабеля на протяжении всего срока службы.
• Высокая механическая прочность: Алюминиевая экранированная оболочка выполняет функцию брони, что позволяет прокладывать кабель без дополнительных бронепокровов во многих условиях.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду уровней, простота разделки и монтажа концевых муфт благодаря жесткой конструкции.
• Длительный срок службы: Не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
• Пожарная безопасность: Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.

Недостатки и ограничения:

• Высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям оболочки: При повреждении внешней полиэтиленовой оболочки алюминиевый экран может подвергаться коррозии в агрессивных средах.
• Большой минимальный радиус изгиба: По сравнению с кабелями в гибкой броне (например, АПвБбШп) требует большего пространства для маневрирования при укладке.
• Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией, но часто ниже, чем у кабелей с БПИ аналогичного сечения.
• Необходимость специального инструмента и обученного персонала: Для корректного монтажа концевых и соединительных муфт.

Сравнение с аналогами (АПвПу vs АПвБбШп vs АСБл)

Выбор марки кабеля зависит от условий прокладки. АПвПу 35 кВ 300 мм² часто сравнивают с другими распространенными марками:

• АПвБбШп: Имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из полиэтилена (Шп). Применяется при повышенном риске механических повреждений (раскачиваемые грунты, стройплощадки). Более гибок, но тяжелее и дороже АПвПу. АПвПу выбирают, когда броня не требуется, но нужна герметичность и защита от влаги.
• АСБл: Кабель с бумажно-масляной изоляцией, в свинцовой оболочке, с броней. Исторически распространенная марка. Имеет ограничения по перепаду высот, требует сложных мероприятий по защите от коррозии свинца, обладает меньшей пропускной способностью из-за более низкой допустимой температуры (+70°С). АПвПу выигрывает по всем эксплуатационным параметрам, кроме, возможно, стойкости к поверхностным механическим ударам (где у АСБл есть броня).

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях), кабельных сооружениях, на эстакадах. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или плитами, сигнальная лента. Запрещена прокладка в воде.
• Радиус изгиба: Не менее 20 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Заземление: Алюминиевая экранированная оболочка должна быть заземлена с обеих сторон кабельной линии для обеспечения безопасности и протекания токов утечки.
• Монтаж муфт: Требует тщательной зачистки, изоляции и герметизации с использованием специализированных комплектов для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям переменным напряжением 65 кВ частотой 50 Гц в течение 60 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПу от АПвПуг?

Буква «г» в маркировке АПвПуг означает «герметизированный». В кабеле АПвПуг под алюминиевой оболочкой находится гидрофобный заполнитель, который дополнительно защищает от продольного распространения влаги в случае локального повреждения оболочки. В АПвПу такого заполнителя, как правило, нет, так как сама алюминиевая оболочка считается абсолютно герметичным барьером.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 35 кВ 300 мм² в земле без защиты?

Нет, это не рекомендуется. Несмотря на усиленную оболочку и алюминиевый экран, кабель требует защиты от механических повреждений (например, при раскопках). Согласно ПУЭ, при прокладке в траншеях на глубине 0,7-1,0 м необходима защита кирпичом или бетонными плитами сверху, если в траншее более одного кабеля или есть риск повреждения.

Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания рассчитывается по формуле и зависит от времени его протекания. Для кабеля с алюминиевой жилой сечением 300 мм² и допустимой температурой при КЗ +250°C, при времени действия защиты 1 секунда, ток КЗ может достигать примерно 25-30 кА. Точное значение необходимо рассчитывать для конкретных условий сети.

Требуется ли для АПвПу броня?

Алюминиевая экранированная оболочка в кабеле АПвПу сама по себе является механическим барьером и обеспечивает защиту, сравнимую с легкой броней. Однако она не защищает от целенаправленных ударов лопатой или экскаватором. В условиях, где такие воздействия вероятны (городские раскопки, стройки), следует выбирать кабель с дополнительной броней – АПвБбШп или АПвБШв.

Как заземляется алюминиевая оболочка кабеля АПвПу?

Алюминиевая оболочка заземляется на концевых и соединительных муфтах с помощью медных гибких проводников, присоединяемых к корпусу муфты или непосредственно к оболочке с помощью специальных заземляющих зажимов. Заземление должно быть выполнено с двух сторон линии для устранения наведенного потенциала и обеспечения защиты.

Каков реальный срок службы кабеля АПвПу 35 кВ?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие частых перегрузок) и при отсутствии внешних механических повреждений.

Можно ли использовать кабель АПвПу для прокладки по воздуху (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Усиленная полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению и перепадам температур. Однако при таком способе прокладки необходимо учитывать большую массу кабеля и обеспечивать надежное крепление с учетом допустимого усилия натяжения. Также важно обеспечить защиту от возможных механических воздействий на высоте.