Кабель АПвВу 20 кВ

Кабель АПвВу 20 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвВу 20 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с защитным покровом в виде усиленного наружного покрова. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и стойкость к различным воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвВу

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого полиэтилена (в международной классификации – XLPE).
• в – оболочка из алюминия (винтовая или продольно-гофрированная).
• Ву – защитный покров (броня) в виде усиленного покрытия (чаще всего двойная оцинкованная стальная лента с наружным покровом из полимерной композиции).
• 20 кВ – номинальное напряжение 20000 Вольт.

Конструкция кабеля АПвВу 20 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглой или секторной формы) для всех сечений. Класс гибкости 1 или 2. Алюминий обеспечивает легкость и экономичность по сравнению с медью.

2. Экран по жиле (полупроводящей экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.

3. Изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 20 кВ стандартизирована и составляет, как правило, 5.5 мм или 6.0 мм в зависимости от конкретного стандарта (ГОСТ или ТУ). СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к термическим перегрузкам (допустимая температура длительной работы +90°C).

4. Экран по изоляции (полупроводящей экран)

Экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, накладываемый непосредственно на изоляцию. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.

5. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Служит для выравнивания потенциала и механической защиты экрана.

6. Алюминиевая оболочка

Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования или сварки. Выполняет несколько ключевых функций: является нулевым (заземленным) экраном для замыкания токов утечки; обеспечивает абсолютную радиальную герметизацию, защищая изоляцию от влаги и агрессивных сред; выполняет роль механической защиты.

7. Защитный покров (броня) типа «Ву»

Представляет собой двухслойную броню из оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Под броней и поверх нее наносятся битумные составы и/или покровы из полимерных материалов (например, полиэтилентерефталатная лента) для защиты от коррозии и обеспечения адгезии. Наружный покров (шланг) из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена завершает конструкцию, обеспечивая стойкость к внешним воздействиям.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Номинальное напряжение: 20/35 кВ (U₀/U, где U₀ = 20 кВ – напряжение между жилой и землей, U = 35 кВ – междуфазное напряжение).
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 50 Гц, 65 кВ, продолжительность 10 мин.
Испытательное постоянное напряжение: 78 кВ, продолжительность 15 мин.
Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
Допустимая температура при перегрузке: +130°C (продолжительность не более 100 часов в год).

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15-20 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Стойкость к воздействию солнечного излучения и атмосферных осадков.
• Высокая стойкость к агрессивным почвам и блуждающим токам благодаря алюминиевой оболочке и защитному покрову.

Область применения кабеля АПвВу 20 кВ

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря алюминиевой герметичной оболочке и усиленной броне он особенно рекомендован для использования в следующих условиях:

• В грунтах с высокой коррозионной активностью (кислотных, щелочных, с блуждающими токами).
• В сейсмически активных зонах.
• На участках с риском механических повреждений (например, при прокладке под дорогами).
• Для вводов на территории промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, шахт.
• В качестве магистральных и распределительных линий в сетях 6-20 кВ.

Запрещена прокладка по ненадежным (просадочным) грунтам и на вертикальных участках с большим перепадом высот из-за отсутствия несущего троса и риска сползания.

Сравнительная таблица характеристик кабелей 20 кВ с разными оболочками

Параметр	АПвВу (алюм. оболочка, броня)	АПвПу (алюм. оболочка, без брони)	АПвБбШв (алюм. оболочка, броня из лент, ПВХ шланг)	АВВГ (ПВХ изоляция, ПВХ оболочка)
Радиальная герметичность	Абсолютная	Абсолютная	Абсолютная	Относительная
Защита от мех. повреждений	Очень высокая (усиленная броня)	Низкая	Высокая (ленточная броня)	Низкая
Стойкость к коррозии	Высокая	Высокая	Средняя (зависит от покрова)	Низкая в агрессивных грунтах
Масса и гибкость	Высокая масса, средняя гибкость	Средняя масса, хорошая гибкость	Высокая масса, низкая гибкость	Низкая масса, хорошая гибкость
Основная сфера применения	Земля, туннели, опасные зоны	Кабельные сооружения, помещения	Земля (при умеренной агрессивности)	Помещения, кабельные эстакады

Таблица сечений и массогабаритных показателей (пример для АПвВу 20 кВ 3х150)

Количество и сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток в земле, А*	Допустимый длительный ток в воздухе, А*
3х70	55-60	4500-5000	215	200
3х120	60-65	5500-6000	270	255
3х150	65-70	6500-7000	310	290
3х185	70-75	7500-8000	355	330
3х240	75-80	9000-9500	415	385

• Значения приведены справочно. Точные данные определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом условий прокладки, температуры земли/воздуха и количества работающих кабелей.

Монтаж и эксплуатация

Прокладка кабеля АПвВу требует соблюдения строгих правил. Перед монтажом необходимо провести входной контроль: визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции (мегаомметр на 2500 В, значение должно быть не менее 100 МОм*км), проверку целостности оболочки. При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки – 0.7-1.0 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель защищают футлярами (трубами). Обязательно выполняется заземление алюминиевой оболочки и брони с двух концов. При монтаже муфт требуется тщательная заделка и герметизация торца оболочки для сохранения влагонепроницаемости.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвВу от АПвПу?

Буква «Ву» в маркировке означает наличие усиленного защитного покрова (брони) из стальных лент, а «Пу» – просто усиленный наружный покров из полимерных материалов без брони. АПвВу применяется при риске механических повреждений (прокладка в земле), АПвПу – в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), где такого риска нет.

Можно ли прокладывать кабель АПвВу в воде?

Нет, данный тип кабеля не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для подводной прокладки требуются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной свинцовой или полимерной герметизацией.

Как правильно заземлять алюминиевую оболочку?

Алюминиевая оболочка и броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используют медные гибкие проводники, которые присоединяют к оболочке и броне с помощью бандажей или специальных заземляющих зажимов. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать требованиям ПУЭ для электроустановок выше 1000 В.

Каков срок службы кабеля АПвВу 20 кВ?

Номинальный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет благодаря стабильности материалов (СПЭ, алюминий).

Что означает маркировка «ож» в дополнение к АПвВу?

Маркировка «ож» (например, АПвВу-ож) указывает на наличие однопроволочной (одножильной) токопроводящей жилы. Это характерно для сечений до 240 мм². Отсутствие «ож» обычно подразумевает многопроволочную жилу.

Какой документ регламентирует производство кабеля АПвВу?

Основным документом является Технические условия ТУ 16.К71-310-2001 (или более поздние редакции), которые разработаны на основе ГОСТ 18410-73 и международного стандарта МЭК 60502-2. Конкретные параметры всегда следует уточнять в технической документации производителя.

Можно ли использовать кабель для сетей 10 кВ?

Да, кабель с номинальным напряжением 20 кВ может использоваться в сетях 6-10 кВ с большим запасом по электрической прочности. Это повышает надежность линии, но приводит к увеличению капитальных затрат. С экономической точки зрения для сетей 10 кВ часто выбирают кабели на напряжение 10 кВ (например, АПвВу 10 кВ), имеющие меньшую толщину изоляции и, как следствие, меньшую стоимость.