Кабель АПвАПу 20 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвАПу 20 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель марки АПвАПу 20 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой экранированной оболочке, с защитным покровом. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Кабель рассчитан на эксплуатацию в электрических сетях с изолированной, компенсированной или заземленной нейтралью.

Расшифровка маркировки АПвАПу

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• А – экран по изоляции из алюмополимерной ленты.
• Пу – защитная оболочка из полиэтилена усиленного типа (наружная).
• 20 кВ – номинальное напряжение.

Конструкция кабеля АПвАПу 20 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и строго регламентирована техническими условиями (ТУ 16.К71-335-2004 и др.). Каждый слой выполняет конкретную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (Al) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными или круглыми) для всех сечений. Секторная форма жил позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства. Изоляция наносится методом экструзии, имеет строго нормированную толщину, зависящую от номинального напряжения.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.

5. Металлический экран (поясной экран)

Выполнен в виде герметичной оболочки из алюмополимерной ленты (Al/PET), наложенной продольно с перекрытием и скрепленной клеевым слоем. Основные функции: защита от внешних электромагнитных воздействий, замыкание токов утечки при повреждении основной изоляции, использование в качестве заземляющего проводника. Также выполняет функцию барьера для влаги (гидроизоляции).

6. Защитный покров (оболочка)

Наружная оболочка из полиэтилена повышенной прочности (PE). Защищает металлический экран от механических повреждений, коррозии и воздействия агрессивных сред. Имеет характерный черный цвет и содержит стабилизаторы к УФ-излучению для прокладки на открытом воздухе.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

Номинальное напряжение: 20/35 кВ (U₀/U, где U₀ – напряжение между жилой и землей). Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 65 кВ в течение 10 минут. Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C. Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 для многожильных.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -20°C.
• Стойкость к воздействию солнечного излучения и атмосферных осадков.

Области применения кабеля АПвАПу 20 кВ

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, галереям, а также на открытом воздухе. Широко используется для сооружения и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения (СН) 6-20 кВ, ввода питания на промышленные предприятия, подстанции, жилые микрорайоны. Благодаря алюминиевой оболочке, не поддерживающей горение, кабель может применяться в пожароопасных помещениях.

Сравнительная таблица характеристик кабелей 20 кВ с разной изоляцией

Особенности монтажа и эксплуатации

При прокладке кабеля АПвАПу 20 кВ необходимо соблюдать требования ПУЭ и инструкций завода-изготовителя. Траншея должна быть подготовлена: очищена от камней, мусора, на дне устроена песчаная подушка. При пересечении с инженерными коммуникациями кабель защищают плитами или трубами. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. При прокладке в одной траншее с кабелями других напряжений обязательна установка разделительных перегородок.

Особое внимание уделяется заземлению металлического экрана. На концах кабеля экран должен быть надежно заземлен для снятия наведенного потенциала и обеспечения безопасности. При большой длине линии применяют поперечное или продольное заземление экрана по специальным схемам для ограничения циркулирующих токов.

Соединение и ответвление жил производят с помощью специальных соединительных и концевых муфт (соединительных, стопорных, концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвАПу от АПвПу?

Основное отличие – в конструкции металлического экрана. У кабеля АПвАПу экран выполнен из алюмополимерной ленты (буква А в середине маркировки), что обеспечивает полную продольную герметизацию и высокую стойкость к влаге. У кабеля АПвПу экран выполнен в виде медных проволок или ленты, что не обеспечивает такой же степени герметичности. АПвАПу более современная и надежная конструкция для прокладки в грунте.

Можно ли прокладывать кабель АПвАПу 20 кВ в воде?

Нет, прямое погружение в воду не допускается. Несмотря на герметичность алюминиевого экрана, кабель не предназначен для эксплуатации в водной среде под давлением. Для прокладки через водные преграды используются специальные кабели в свинцовой оболочке или кабель прокладывается в герметичной защитной трубе.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвАПу 20 кВ?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в траншее. Также обязателен проверочный расчет по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания.

Требуется ли броня для кабеля АПвАПу при прокладке в земле?

Алюминиевая оболочка и наружная полиэтиленовая оболочка обеспечивают достаточную механическую защиту при прокладке в обычных грунтах. Однако в условиях повышенных механических воздействий (каменистый грунт, зоны с риском раскопок) рекомендуется прокладка в асбоцементных или полимерных трубах, либо применение бронированных модификаций кабеля, например, АПвБбШп (с броней из стальных лент).

Как маркируются концы кабеля АПвАПу?

Концы кабеля должны быть герметизированы заводскими заглушками. Маркировка осуществляется несмываемыми бирками с указанием марки, сечения, номера линии, напряжения. После монтажа концевой муфты на ее корпус также наносится информационная табличка.

Каков срок службы кабеля АПвАПу 20 кВ?

Номинальный срок службы при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.

Заключение

Кабель АПвАПу 20 кВ является современным, технологичным и надежным решением для распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичного алюминиевого экрана, обеспечивает высокие электрические характеристики, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения объектов.