Кабель силовой АПвБПг 3х240: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвБПг 3х240 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и общим гидрофобным заполнением. Его маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена сшиванием пероксидным способом; Б – броня из стальных оцинкованных лент; Пг – защитный покров (оболочка) из полиэтилена повышенной прочности, «г» означает герметизированный (гидрофобное заполнение); 3х240 – три основные жилы сечением 240 мм² каждая. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля АПвБПг 3х240

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жила секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля) из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
• Экран на жиле (фазный экран): Поверх изолированной жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция: Основной изолирующий слой из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – обычно 4,5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допускает нагрев до 90°С в длительном режиме) и стойкостью к трекингу.
• Экран на изоляции (заземляемый экран): Поверх изоляции каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он служит для создания равномерного потенциала на поверхности изоляции.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться обмотка из электропроводящей ленты или экструдированный полупроводящий слой, выполняющий функцию общего экрана.
• Гидрофобное заполнение: Пространство между скрученными жилами заполняется гидрофобным компаундом или жгутами. Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки.
• Разделительный слой: Под броней обычно располагается слой из битумированной крепированной бумаги или полимерной пленки, защищающий внутренние элементы от коррозии и механического воздействия стальной брони.
• Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормирована стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (сдавливание, удары, грызуны).
• Наружная оболочка: Защитный шланг из полиэтилена повышенной прочности (ПЭ). Оболочка наносится поверх брони, обеспечивая защиту брони от коррозии и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвБПг 3х240 регламентируется стандартами ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 10, 20 и 35 кВ) или ТУ 16.К71-335-2004. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	1000 МОм·км
Сопротивление постоянному току жилы при +20°C, Ом/км, не более	0.125 (для 240 мм²)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) для кабеля 10 кВ, проложенного в земле	~355 А (зависит от условий прокладки)

Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочно для 8,7/15 кВ)

Параметр	Значение
Примерный наружный диаметр	65-75 мм
Примерная масса 1 км кабеля	6000-7500 кг
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБПг 3х240 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Благодаря броне и гидрофобному заполнению его основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты трубами или кабель-каналами, за исключением мест с повышенной механической опасностью. Также допускается прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах и по эстакадам, в том числе в условиях возможной коррозионной активности и повышенной влажности (затопляемые участки). Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория П1б.8.2.2.2 по ГОСТ 31565). Прокладка по воздуху на опорах возможна, но требует учета механической нагрузки и УФ-стойкости оболочки (ПЭ устойчив к ультрафиолету, но для ответственных ВЛЭП чаще используют кабели с внешним покровом из ПВХ).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБПг 3х240:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет передавать бóльшие токи по сравнению с кабелем с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
• Механическая прочность: Стальная броня надежно защищает от повреждений при монтаже и эксплуатации в грунте.
• Влагозащищенность: Гидрофобное заполнение и полиэтиленовая оболочка обеспечивают высокую стойкость к влаге и возможность прокладки в грунтах с высокой степенью коррозионной активности.
• Отсутствие необходимости в масляных подпитывающих устройствах: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не требует сложного обслуживания.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой (АСБл).
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка и изоляция, чтобы избежать частичных разрядов.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Надрез или царапина на изоляции из СПЭ может стать очагом развития электрического дерева.
• Необходимость применения специального инструмента для разделки и монтажа.

Маркировка, транспортировка и хранение

На наружной оболочке кабеля через каждые 300-500 мм наносится несмываемая маркировка, содержащая: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (АПвБПг), число и сечение жил (3х240), год изготовления, напряжение (например, 10 кВ) и длину в метрах. Транспортировать барабаны с кабелем следует в вертикальном положении с надежным креплением. Хранение рекомендуется под навесом или в закрытом помещении. Барабаны не должны подвергаться прямому воздействию солнечных лучей и осадков. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления при соблюдении условий.

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля АПвБПг требует профессиональных навыков. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров. Для соединения отрезков кабеля и изготовления концевых заделок используются специальные соединительные и концевые муфты (стопорные) на соответствующее напряжение. Технология включает: ступенчатую разделку концов, монтаж полупроводящих и изолирующих слоев, установку корпуса муфты, заземление брони и экранов. Заземление брони и экранов жил с двух сторон кабельной линии является обязательным требованием ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвБПг от АПвПг?

Буква «Б» в маркировке означает наличие брони из стальных лент. Кабель АПвПг не имеет брони, его защитная оболочка наносится непосредственно поверх экранов. АПвБПг предназначен для прокладки в земле, а АПвПг – в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах) или по воздуху, где нет риска механических повреждений.

Можно ли использовать кабель АПвБПг 3х240 для напряжения 0,4 кВ?

Технически это возможно, но экономически абсолютно нецелесообразно. Кабель на 10 кВ имеет значительно более толстую и дорогую изоляцию, стоимость за метр будет в разы выше, чем у кабеля низкого напряжения (например, АВБбШв 3х240). Это нарушение принципа рационального проектирования.

Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвБПг или ААБл?

Кабель ААБл (с бумажно-масляной изоляцией, алюминиевыми жилами, алюминиевой оболочкой и броней) традиционно использовался для этих целей. Однако АПвБПг имеет преимущества: более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°С у ААБл), что дает выигрыш в пропускной способности; отсутствие риска утечки масла; меньший вес и большая гибкость. В современных проектах предпочтение отдается кабелям с изоляцией из СПЭ (АПвБПг).

Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля АПвБПг?

Да, это обязательное требование Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ, гл. 2.3 и 1.7). Броня и экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при коротком замыкании. Используются специальные заземляющие проводники, присоединяемые к контуру заземления.

Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (I_дл.доп.) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и других факторов (ПУЭ, гл. 1.3). Также выполняется проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ориентира: кабель 3х240 на 10 кВ может передавать мощность около 6-7 МВА при прокладке в земле.

Что означает индекс «г» в маркировке Пг?

Индекс «г» (герметизированный) указывает на наличие в конструкции кабеля гидрофобного (водоотталкивающего) заполнения. Это заполнение, расположенное в межжильном пространстве под оболочкой, препятствует продольному распространению влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешних защитных покровов.

Каков срок службы кабеля АПвБПг 3х240?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (наличие перегрузок), качества монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации.