Кабель АПвАП-Тп 3х150

Кабель АПвАП-Тп 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвАП-Тп 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и внешней оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными оцинкованными лентами, с токопроводящим экраном в виде медной ленты поверх изолированных жил. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, АП – алюмополимерная лента в экране, Тп – броня из оцинкованных стальных лент, 3х150 – три жилы сечением 150 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвАП-Тп 3х150

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или аналогичная) круглой формы, однопроволочная (ОК) или многопроволочная (МК) в зависимости от требований гибкости. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что облегчает монтаж и укладку.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и коронных разрядов.
Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 10 кВ. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы до +90°C) и стойкостью к тепловому старению.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции, аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле внутри изоляции.
Поясная изоляция. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя.
Медный экран (дренажная жила). Поверх поясной изоляции накладывается медная лента (или набор медных проволок) с низким сопротивлением. Предназначен для выравнивания потенциала, защиты от внешних электромагнитных помех и в качестве пути для тока короткого замыкания. В маркировке «АП» указывает на наличие поверх медного экрана алюмополимерной ленты, которая служит герметизирующим барьером.
Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент (Тп), наложенных с зазором. Защищает кабель от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
Наружная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (обозначение «п» в маркировке Тп) или поливинилхлоридного пластиката. Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвАП-Тп 3х150 должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 16-705.500-2006 и международным стандартам (МЭК 60502-2). Ниже приведены ключевые параметры.

Электрические характеристики (при температуре +20°C)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U₀/U, кВ	8,7/10	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимое рабочее напряжение, кВ	12
Испытательное переменное напряжение, кВ	25	Продолжительность 10 мин.
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При +20°C
Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км	Не более 0,206	Для алюминиевой жилы 150 мм²
Емкость, мкФ/км	Приблизительно 0,3-0,4	Зависит от конструкции

Токовые нагрузки (справочные данные для условий прокладки)

Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки. Данные приведены для температуры земли +25°C и температуры жилы +90°C.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А
В земле (в траншее)	~330 А
В воздухе (на открытом воздухе)	~310 А
В кабельном канале (блоке, туннеле)	~290 А

Примечание: Точные значения определяются расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий: температуры окружающей среды, глубины прокладки, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей вплотную и др.

Механические и климатические характеристики

Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Для многопроволочных жил – 12 диаметров при монтаже.
Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C (для монтажа без предварительного подогрева до -15°C).
Допустимая температура нагрева жил:
- при длительной работе: +90°C
- при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
- при перегрузке: +130°C
Стойкость к распространению горения: Одиночная прокладка. Для групповой прокладки требуется дополнительная огнезащита.
Срок службы: Не менее 30 лет.

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвАП-Тп 3х150 предназначен для эксплуатации в электрических сетях напряжением 10 кВ. Основные сферы применения:

Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ.
Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях) при наличии условий, требующих механической защиты (броня).
Участки с повышенной коррозионной активностью и риском повреждения грызунами.

Особенности прокладки в земле: При прокладке в траншее необходимо обеспечить подушку из просеянного грунта или песка толщиной не менее 100 мм, засыпку поверх кабеля таким же материалом и укладку сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть проложен в защитных трубах или блоках. Броня кабеля требует обязательного заземления на обоих концах линии.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе кабельной продукции для сетей 10 кВ часто рассматриваются альтернативные марки. Ключевые отличия АПвАП-Тп от них:

АПвПу-Тп 3х150: Вместо алюмополимерной ленты в экране используется медная лента и полиэтиленовая оболочка под броней. Конструктивно близок, но АПвАП имеет улучшенный барьер от влаги.
АПвБШп 3х150: Броня из стальных оцинкованных проволок (Б), защитный шланг из полиэтилена (Шп). Более гибкий и стойкий к растягивающим нагрузкам, но, как правило, дороже.

АВБбШв 3х150: Кабель с бумажно-масляной изоляцией, свинцовой оболочкой, броней и ПВХ шлангом. Устаревшая технология, требующая соблюдения перепадов уровней при прокладке, имеет ограничения по температуре (до +70°C длительно) и экологически менее безопасна. АПвАП-Тп лишен этих недостатков.

ПвП-Тп 3х150: Кабель с медными жилами. Имеет меньший диаметр жилы при том же сечении и более высокую проводимость, но значительно дороже. Выбор между алюминием и медью обусловлен экономическими расчетами и требованиями к токовой нагрузке.

Выбор в пользу АПвАП-Тп 3х150 обоснован при необходимости сочетания надежной изоляции из СПЭ, механической защиты (брони) для прокладки в земле и относительной экономичности алюминиевых жил.

Монтаж и эксплуатационные требования

Монтаж кабеля должен производиться с соблюдением норм ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка осуществляется с помощью кабельных укладчиков или вручную с применением роликов. Не допускаются резкие изгибы.
Подогрев: При температуре ниже -15°C требуется предварительный подогрев кабеля в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока. Без подогрева изоляция и оболочка могут потрескаться.
Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) на напряжение 10 кВ, предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ. Место соединения должно быть герметично и обеспечивать непрерывность экранов и брони.
Заземление: Медный экран и стальная броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия испытывается повышенным напряжением выпрямленного тока (по нормам ПУЭ) или переменным напряжением 2U₀ в течение 60 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвАП от АПвПу?

Основное отличие заключается в материале экрана поверх изолированных жил. В АПвАП используется экран на основе алюмополимерной ленты, которая совмещает функции экранирования и продольной гидроизоляции. В АПвПу экран выполнен из медных лент/проволок и полиэтиленовой оболочки. АПвАП считается более современной и надежной конструкцией с точки зрения защиты от проникновения влаги.

Можно ли прокладывать кабель АПвАП-Тп 3х150 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, кабель предназначен для прокладки в воздушной среде при условии отсутствия риска значительных механических воздействий, не связанных с его предназначением. Броня обеспечивает защиту от случайных ударов. Однако необходимо учитывать УФ-стойкость наружной оболочки (полиэтилен имеет ограниченную стойкость к солнечному излучению). Для открытой прокладки на солнце предпочтительнее марки с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена или ПВХ.

Какой максимальный ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется сечением жилы и материалом. Для алюминиевой жилы 150 мм² при длительности КЗ 4 секунды допустимая температура достигает +250°C. Расчетный ток КЗ можно определить по формуле: I = S √(t) K, где S – сечение (150 мм²), t – время КЗ, K – коэффициент, зависящий от материала (для алюминия ~94). Например, для t=1 сек: I ≈ 150 1 94 = 14.1 кА. Точное значение должно быть указано в технических условиях производителя.

Требуется ли для данного кабеля дополнительная защита от коррозии при прокладке в агрессивном грунте?

Бронеленты кабеля оцинкованы, а наружная оболочка из полиэтилена обладает высокой химической стойкостью. Этого обычно достаточно для большинства грунтов. Однако при прокладке в особо агрессивных средах (солевые, болотистые, с высоким содержанием щелочей или кислот) рекомендуется дополнительная защита: прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах с герметизацией их торцов, а также применение кабелей с усиленной антикоррозионной защитой (например, с оболочкой из полиамида).

Каковы правила соединения и ответвления кабеля АПвАП-Тп?

Соединение и ответвление выполняются только с помощью специальных кабельных муфт: соединительных (СТп) и ответвительных. Запрещается обычная скрутка или пайка. Монтаж муфт должен производиться квалифицированным персоналом с использованием комплектных заводских изделий, соответствующих напряжению, сечению и типу изоляции кабеля. Особое внимание уделяется очистке изоляции, восстановлению экранов и герметичности соединения.

Как расшифровать маркировку на барабане и оболочке кабеля?

Маркировка содержит всю ключевую информацию:

На барабане: Завод-изготовитель, марка кабеля (АПвАП-Тп), номинальное напряжение (8,7/10 кВ), количество и сечение жил (3х150), длина в метрах, масса, дата изготовления, знак соответствия.
На оболочке (печатается с шагом не более 1 м): Марка кабеля (АПвАП-Тп), номинальное напряжение (например, 10000 В), сечение (3х150), год изготовления, название или логотип производителя. Например: «АПвАП-Тп 8,7/10 кВ 3х150 2024 ООО «Завод»»

В чем преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной изоляцией?

Преимущества СПЭ (XLPE):

Более высокая допустимая рабочая температура: +90°C против +70°C.
Отсутствие ограничений по разности уровней при прокладке.
Большая стойкость к термическим перегрузкам.
Более низкие диэлектрические потери.
Простота монтажа и эксплуатации (не требуется контроль уровня масла).
Экологическая безопасность (отсутствие масла).
Меньший вес и большая гибкость.

Бумажно-масляная изоляция, тем не менее, имеет больший опыт эксплуатации и в некоторых специфических условиях (например, при очень высоких требованиях к частичным разрядам) может сохранять нишевое применение.

Заключение

Кабель АПвАП-Тп 3х150 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, изоляцию из сшитого полиэтилена, комплексный экран с алюмополимерной лентой и стальную броню, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и стойкость к механическим воздействиям при прокладке в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных потребителей.