Кабель АПвБПг 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвБПг 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и общим гидрофобным заполнением. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая грунты с повышенной коррозионной активностью и трассы с риском механических повреждений.

Расшифровка маркировки АПвБПг 50 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – наружная защитная оболочка (покров) из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• г – герметизация: водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель в поясной изоляции.
• 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвБПг 50 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности определяет его высокие эксплуатационные характеристики.

1. Токопроводящая жила

Жила выполняется из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) класса 1 по гибкости. Возможно исполнение и многопроволочной жилы по согласованию с заказчиком. Алюминий обеспечивает меньшую по сравнению с медью массу и стоимость кабеля, что критически важно для протяженных линий.

2. Изоляция

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (образования поперечных связей между молекулами) придает материалу повышенные температурные и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания кабель может выдерживать +130°C и +250°C соответственно, без необратимой деформации изоляции.

3. Поясная изоляция и заполнение

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из СПЭ. Пространство между жилами заполняется гидрофобным материалом (чаще всего на основе супервпитывающих полимеров – SAP) или водоблокирующими лентами. Индекс «г» в маркировке указывает на наличие этого элемента, который предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружных оболочек.

4. Экран по изоляции

Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящих лент. Его функция – создание равномерного электрического поля вокруг жилы и защита от внешних электромагнитных помех.

5. Броня

Броневой покров выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Оцинковка обеспечивает защиту от коррозии. Основное назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны) при прокладке в земле (траншеях).

6. Наружная оболочка

Внешний покров из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет кабель от воздействия агрессивных сред. Оболочка имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на напряжение 6-35 кВ.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБПг 50 мм² на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ, 12/20 (24) кВ
Количество и сечение жил	3 x 50 мм²
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 с)	+250°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	18 кВ (для 6/10 кВ) в течение 10 мин.
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Электрические параметры алюминиевой жилы 50 мм²

Параметр	Значение
Активное сопротивление жилы при +20°C, не более	0,641 Ом/км (по ГОСТ 22483)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт)	~165 А (зависит от конкретных условий прокладки)
Допустимый ток короткого замыкания (Iкз)	~6,3 кА (1 с) – требует точного расчета по формуле с учетом времени срабатывания защиты

Области применения

Кабель АПвБПг 50 мм² применяется для создания распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:

• Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических воздействий при раскопках, давления грунта, деятельности грызунов. Гидрофобное заполнение страхует от последствий локального повреждения оболочки.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Защита от коррозии и механических повреждений актуальна и в этих условиях.
• Установка в местах с повышенной коррозионной активностью грунтов и вод: Оцинкованная броня и ПВХ оболочка обеспечивают стойкость к большинству видов химической и электрохимической коррозии.
• Объекты промышленной и городской инфраструктуры: Заводы, ТЭЦ, распределительные подстанции, электроснабжение микрорайонов, крупных зданий.

Запрещена прокладка по воздуху (подвес) без дополнительных несущих элементов, так как броня не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки. Для воздушных линий используются кабели с несущим тросом (типа АВК).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБПг 50 мм²:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и трекингу.
• Стойкость к влаге: Наличие гидрофобного заполнения (индекс «г») – ключевое преимущество перед кабелями типа АПвБП, повышающее долговечность линии.
• Механическая защита: Стальная броня надежно защищает от большинства внешних механических воздействий.
• Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и ПВХ оболочки.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (ААБл, АСБ) и кабелями с изоляцией из ПВХ.
• Экономичность: Использование алюминия снижает стоимость метра кабеля по сравнению с медными аналогами (ПвБПг).

Недостатки и ограничения:

• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями (АПвПг).
• Требовательность к условиям монтажа: Необходимость соблюдения минимального радиуса изгиба, предварительного прогрева при низких температурах (ниже -15°C).
• Относительная сложность монтажа концевой муфты: Требуется квалификация персонала для заделки брони и экрана.
• Необходимость заземления брони и экранов с двух сторон: Для обеспечения безопасности и нормальной работы.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвБПг 50 мм² требует соблюдения правил ПУЭ (Глава 2.3) и технической документации.

• Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть очищено от острых камней и мусора, отсыпано песчаной подушкой (10 см).
• Радиус изгиба: Не менее 15 внешних диаметров кабеля при прокладке. Для кабеля 8,7/10 кВ 3х50 мм² наружный диаметр примерно 55-60 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба – 825-900 мм.
• Прокладка: Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. При механизированной укладке необходимо использовать ролики и лебедки с ограничителем усилия.
• Защита: После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком (слой 15-20 см), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
• Заземление: Броня и экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для снятия наведенного потенциала и обеспечения защиты от поражения током.
• Монтаж муфт: Используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделяется герметизации места заделки брони и восстановлению экрана.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвБПг отличается от АПвБбШп?

Основное отличие – в материале внешней оболочки и ее форме. У АПвБбШп наружный покров выполнен из полиэтилена (индекс «п» в конце) в виде шланга («Ш»), защищающего от коррозии. У АПвБПг оболочка из ПВХ. Кабель АПвБбШп часто считается более стойким к агрессивным средам и влаге, но АПвБПг с гидрофобным заполнением («г») также обладает высоким уровнем защиты от влаги.

Можно ли прокладывать АПвБПг 50 мм² в воздухе (по фасаду, на эстакаде)?

Да, можно, но с учетом двух важных ограничений: 1) Необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в трубах, лотках, коробах), так как ПВХ оболочка подвержена УФ-старению. 2) Кабель должен быть надежно закреплен с учетом его веса, без натяжения и с соблюдением радиуса изгиба. Для открытого подвеса на опорах он не предназначен.

Какой срок службы у этого кабеля?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: коррозионной активности грунта, температурных режимов, наличия вибраций, перегрузок. При правильном монтаже и эксплуатации в нормативных режимах кабель может прослужить 40-50 лет.

Требуется ли для монтажа концевой муфты на АПвБПг снимать броню?

Да, обязательно. При монтаже концевых муфт среднего напряжения броневой покров снимается на определенную длину согласно инструкции к муфте. Место перехода от бронированной части к небронированной внутри муфты тщательно герметизируется. Броневые ленты при этом должны быть заземлены.

Как рассчитать ток короткого замыкания для кабеля 50 мм²?

Допустимый ток термической стойкости (I_терм) рассчитывается по формуле: I_терм = S √(K / t), где S – сечение жилы (50 мм²), t – время действия тока КЗ (обычно время срабатывания защиты, с), K – коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимой температуры (для алюминия при КЗ +250°C K ≈ 92). Например, для t=1 с: I_терм = 50 √(92 / 1) ≈ 50

• 9.59 ≈ 4795 А. Это минимальное значение. Фактическое значение для конкретного кабеля, учитывающее все слои, всегда указывается в технических условиях и паспорте изделия (обычно оно выше, около 6-8 кА для 1 с).

Что означает маркировка 8,7/10 кВ и 6/10 кВ на кабеле?

Это номинальное напряжение: U₀/U. U₀ – напряжение между жилой и землей (экраном/броней), U – междуфазное напряжение сети. Кабель 8,7/10 кВ предназначен для работы в сетях с изолированной нейтралью, где в аварийном режиме напряжение на неповрежденной фазе относительно земли может возрасти в √3 раз. Кабель 6/10 кВ используется в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Выбор зависит от режима нейтрали в конкретной сети.

Заключение

Кабель АПвБПг 50 мм² является современным, надежным и экономически обоснованным решением для создания кабельных линий среднего напряжения 6-20 кВ в условиях, требующих механической защиты и устойчивости к влаге. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и гидрофобного заполнения, обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные расходы. Корректный выбор (с учетом режима нейтрали), профессиональный монтаж с соблюдением всех нормативов и правильное заземление экрана и брони являются обязательными условиями для раскрытия всего потенциала данного кабельного изделия.