Кабель АПвАПу 120 мм

Кабель АПвАПу 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвАПу 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с алюминиевыми жилами, в алюминиевой экранированной оболочке. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных кабельных линиях распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность при передаче электроэнергии в различных условиях эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвАПу 120 мм²

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

А – токопроводящая жила из алюминия.
Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
А – материал оболочки (броня) – алюминий.
Пу – тип защитного покрова – усиленный (под броней имеется подушка, поверх брони – защитный шланг).
120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, полное наименование описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой броневой оболочке с усиленными защитными покровами.

Конструкция кабеля АПвАПу 120 мм²

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

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Класс гибкости 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная).
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). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм, для 35 кВ – 9,3 мм по ГОСТ 18410). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым деформациям.
4. Экран по изоляции (полупроводящей экран). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле и защищая изоляцию от внешних воздействий.
5. Поясная изоляция. В многожильных кабелях поверх экранированных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов.
6. Медные экранирующие проводники. В виде медных лент или проволок, наложенных поверх экрана по изоляции каждой жилы. Предназначены для пропускания токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля. В трехжильных кабелях могут быть объединены.
7. Разделительный слой (подушка). Выполняется из битумизированной бумаги, крепированной бумаги, ПЭТ лент или подобных материалов. Защищает нижележащие слои от повреждения броней и обеспечивает необходимую адгезию.
8. Броня. Выполнена в виде герметичной гофрированной алюминиевой оболочки. Выполняет несколько ключевых функций: защита от механических повреждений, барьер от влаги и агрессивных сред (полная герметичность), а также служит нулевой жилой (при использовании кабеля в сетях с изолированной нейтралью или в системах с заземлением через сопротивление).
9. Защитный шланг (наружный покров). Наносится поверх брони для защиты алюминиевой оболочки от коррозии и химических воздействий. Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или полиэтилена. Имеет характерную окраску (обычно черный) и содержит маркировку с данными о кабеле.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля АПвАПу 120 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 (аналогичными ТУ) и зависят от класса напряжения.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвАПу 120 мм²

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 20/35 кВ	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, U_m – максимальное
Сечение основной жилы	120 мм²	Номинальное, согласно ГОСТ
Число и форма жил	1, 3 (сегментные/секторные)	Наиболее распространены трехжильные
Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C	Для изоляции из СПЭ
Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C	Ниже -15°C требуется подогрев
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля	Зависит от конструкции и числа жил
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,253 Ом/км	Для алюминиевой жилы
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	Для 10 кВ: 30 кВ (на 10 мин.) Для 35 кВ: 70 кВ (на 10 мин.)	После монтажа проводятся приемо-сдаточные испытания

Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) для кабеля АПвАПу 3х120 мм²

Условия прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине заложения 0,7-1,0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт. Прокладка в одной траншее, расстояние между кабелями в свету 100 мм.

Напряжение, кВ	ДДТ, А (одна цепь)	ДДТ, А (две цепи)	Примерная передаваемая мощность*, МВт (при 10 кВ)
10	320	290	~5,5
35	335	305	~20,3

Мощность рассчитана по формуле P = √3·U·I·cosφ, где cosφ принят равным 0,95.

Важно: ДДТ является справочной величиной и должен уточняться для конкретных условий прокладки (температура воздуха/грунта, количество параллельных линий, наличие тепловых мостов) по ПУЭ 7-го издания и методическим указаниям.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвАПу 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц.

Распределительные сети 6-35 кВ: Питание районных подстанций, городских распределительных пунктов (РП), централей питания.
Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, главных понизительных подстанций (ГПП), внутризаводских сетей.
Инфраструктурные объекты: Аэропорты, железнодорожные узлы, метрополитен, порты.
Объекты генерации: Сборные сети небольших электростанций, подключение трансформаторов.

Способы прокладки:

Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или сигнальной лентой в местах риска механических повреждений. Герметичная алюминиевая броня надежно защищает от влаги и агрессивных сред в грунте.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Необходимо учитывать снижение ДДТ при групповой прокладке.
Прокладка по эстакадам и галереям: Возможна при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучения) и атмосферных осадков, хотя наружный покров из ПВХ обладает достаточной стойкостью.

Запрещена прокладка по воздуху (на опорах) без дополнительных несущих элементов (тросов), так как кабель не рассчитан на значительные растягивающие нагрузки.

Преимущества и недостатки кабеля АПвАПу 120 мм²

Преимущества:

Высокая надежность и долговечность: Срок службы достигает 30-40 лет. Изоляция из СПЭ не гигроскопична, не стареет под воздействием тепловых циклов так, как бумажно-масляная.
Герметичность: Алюминиевая броневая оболочка обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и агрессивных веществ по всей длине кабеля, что исключает необходимость в специальных муфтах для ограничения масляных потоков.
Высокая пропускная способность и термостойкость: Допустимая температура работы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией того же сечения.
Упрощенный монтаж и эксплуатация: Отсутствие ограничений по перепадам уровней при прокладке. Более легкий вес по сравнению со свинцовыми аналогами (АСБ).
Пожарная безопасность: Изоляция и оболочки из полимерных материалов с пониженной горючестью и низким дымо- газовыделением (при соблюдении соответствующих ТУ).

Недостатки и особенности:

Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Алюминиевая гофрированная оболочка может быть повреждена при ударе острым предметом, что требует аккуратности при монтаже.
Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима тщательная заделка и герметизация для сохранения целостности системы. Работа требует высокой квалификации персонала.
Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями в пластмассовой оболочке без брони (АПвПу), однако стоимость оправдана повышенной надежностью и функциональностью.
Необходимость использования специального инструмента: Для разделки и монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвАПу принципиально отличается от кабеля АПвПу?

Ключевое отличие – наличие герметичной алюминиевой броневой оболочки (А) у АПвАПу. Кабель АПвПу имеет броню из стальных оцинкованных лент (Б) или не имеет брони вообще, а защитные покровы выполнены из ПВХ пластиката. Алюминиевая оболочка обеспечивает полную герметизацию и дополнительно может использоваться в качестве нулевой жилы.

Можно ли использовать алюминиевую оболочку кабеля АПвАПу в качестве нулевой жилы (PEN-проводника)?

Да, это допустимо и является одним из преимуществ конструкции. Согласно ПУЭ (п. 1.7.138, 3.246), металлические оболочки силовых кабелей могут быть использованы в качестве нулевых защитных (PE) или совмещенных (PEN) проводников при условии, что их проводимость удовлетворяет требованиям. Необходимо выполнить расчет на допустимые токи и обеспечить надежные контактные соединения на концах линии. На практике это требует применения специальных концевых муфт с отводами на оболочку.

Какой способ прокладки предпочтительнее для АПвАПу 120 мм² – в земле или в лотке?

Оба способа допустимы, но имеют разные последствия для токовой нагрузки. Прокладка в земле (при нормальных условиях) обеспечивает лучшее охлаждение, поэтому ДДТ будет выше. Прокладка в лотках (кабельных каналах) в многоярусных пучках приводит к значительному снижению ДДТ из-за ухудшения теплоотвода. Выбор способа должен основываться на технико-экономическом расчете, условиях трассы и требованиям к надежности. Для прокладки в земле кабель АПвАПу подходит идеально благодаря герметичной броне.

Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвАПу 120 мм²?

Для данного кабеля применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на работу с экранированными кабелями с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой. Муфта должна обеспечивать:

Электрическое соединение жил и их изоляцию.
Восстановление экранов и их заземление.
Герметичное соединение алюминиевых оболочек (через специальные зажимы или опрессовку) и восстановление наружного покрова.

Крайне важно использовать комплекты муфт, рекомендованные производителем кабеля или имеющие соответствующие сертификаты совместимости.

Как определить необходимое сечение (120 мм²) для конкретного объекта?

Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:

Определение длительного расчетного тока с учетом подключенной нагрузки и коэффициента спроса.
Проверку по допустимому току нагрузки (ДДТ) для конкретных условий прокладки с поправочными коэффициентами.
Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах нормы, обычно не более 5%).
Проверку по термической стойкости к токам короткого замыкания.
Экономическую целесообразность (выбор оптимального сечения по минимуму приведенных затрат).

Сечение 120 мм² часто является стандартным и экономически оптимальным для фидеров 10 кВ с током нагрузки 250-320 А.

Каковы особенности монтажа кабеля в зимних условиях?

При температуре ниже -15°C монтаж кабеля АПвАПу без предварительного подогрева запрещен, так как полимерные материалы (изоляция, покровы) теряют эластичность и могут растрескаться при изгибе или ударе. Подогрев должен производиться в закрытых помещениях или с помощью специальных тепловых пушек в палатках, постепенно, чтобы избежать локального перегрева. Рекомендуется выдержать кабель в тепле (+20°C) не менее 24 часов перед прокладкой.

Заключение

Кабель АПвАПу 120 мм² представляет собой современное, технологичное и надежное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичной алюминиевой броневой оболочки, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и возможность работы в сложных условиях, включая прокладку в грунтах с высокой коррозионной активностью и влажностью. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех требований нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) являются залогом создания устойчивой и безопасной системы электроснабжения.