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

Кабель АПвБПу 3х240 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных профилированных лент и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с вулканизацией в среде пероксида; Б – броня из стальных оцинкованных лент; Пу – наружная оболочка из полиэтилена (шланг защитный). Цифра 3 указывает на количество основных жил, а 240 – номинальное сечение каждой жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвБПу 3х240

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или сегментной формы (для компактности) номинальным сечением 240 мм². Изготавливается в соответствии с ГОСТ 22483. Класс жилы, как правило, 1 или 2 по гибкости.
• Экран по жиле (если предусмотрен): В кабелях на напряжение 6 кВ и выше экран является обязательным элементом для выравнивания электрического поля. Он выполняется в виде полупроводящего экструдированного слоя поверх изоляции жилы.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ это обычно 3,0-3,4 мм. СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
• Экран по изоляции: Также выполняется из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, предохраняющую изоляцию от воздействия внешних электрических полей и поверхностных разрядов.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с экранами может накладываться поясная изоляция, часто в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
• Медные экраны (заземляющие жилы): В конструкции АПвБПу обязательно присутствуют медные экраны. Они выполняются в виде медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции каждой жилы, или в виде общей оплетки. Их основная функция – проведение токов утечки и обеспечение безопасности при коротком замыкании. Часто одна или несколько таких проволок могут использоваться в качестве жилы заземления.
• Разделительный слой: Под броней обычно находится слой из битумизированной бумаги, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты, который предохраняет оболочку от повреждения стальной броней.
• Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Ключевая особенность – профилирование лент (форма «зиг-заг» или волнистая), что придает кабелю повышенную гибкость по сравнению с броней из плоских лент. Броня защищает кабель от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
• Наружная оболочка (шланг): Из полиэтилена (Пу). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля АПвБПу 3х240 регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 (на аналогичный кабель АПвБ) и международных стандартов (МЭК 60502-2).

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля АПвБПу 3х240 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20
Количество и сечение основных жил, мм²	3х240
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	Для кабеля 10 кВ: 25 кВ
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) при прокладке в земле (траншее)*	~360-390 А
Допустимый ток короткого замыкания (Iкз)*	~25-28 кА (1 сек)

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества кабелей в траншее и расстояния между ними. Приведены ориентировочные значения для стандартных условий (температура земли +15°С, глубина прокладки 0,7 м, тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, один кабель в траншее).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвБПу 3х240 предназначен для эксплуатации в сетях среднего напряжения и применяется в следующих сферах:

• Магистральные и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях 6-20 кВ.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, крупных производственных цехов.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, благодаря полиэтиленовой оболочке и оцинкованной броне.
• Участки с повышенными требованиями к механической защите и стойкости к агрессивным средам.

Важно: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. При групповой прокладке необходимо учитывать требования пожарной безопасности, так как полиэтилен является горючим материалом. Для объектов с повышенными требованиями применяют исполнения с пониженной горючестью (индекс «нг» в маркировке, но для бронированных кабелей это редкость).

Преимущества и недостатки кабеля АПвБПу 3х240 по сравнению с аналогами

Сравнение целесообразно проводить с кабелями в бумажно-масляной изоляции (АСБ) и с ПВХ-оболочкой (АПвБбШв).

Таблица 2. Сравнительный анализ кабелей на 10 кВ

Параметр / Критерий	АПвБПу 3х240	АСБ 3х240	АПвБбШв 3х240
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (СПЭ)	Бумага, пропитанная вязким маслом	Сшитый полиэтилен (СПЭ)
Допустимая температура жилы	+90°C	+70°C (длит.)	+90°C
Допустимая температура при КЗ	+250°C	+200°C	+250°C
Гибкость и радиус изгиба	Лучше за счет профилированной брони	Хуже	Хуже (плоские бронеленты)
Стойкость оболочки к УФ и химии	Высокая (полиэтилен)	Низкая	Средняя (ПВХ пластикат)
Влагозащищенность	Абсолютная (нет гигроскопичной изоляции)	Требует герметизации концов	Абсолютная
Монтаж и эксплуатация	Проще, нет ограничений по перепадам высот	Сложнее, есть ограничения по перепадам высот из-за стекания пропитки	Проще
Экологичность	Высокая	Низкая (риск утечки масла)	Высокая
Стоимость	Выше средней	Ниже	Средняя

Преимущества АПвБПу: Высокая допустимая температура и токовая нагрузка, отличная стойкость к внешним воздействиям (влага, химия, УФ), отсутствие ограничений по трассе прокладки, повышенная гибкость, долгий срок службы (не менее 30 лет).

Недостатки АПвБПу: Более высокая стоимость по сравнению с АСБ; необходимость использования специального инструмента и термоусаживаемых материалов для монтажа муфт; чувствительность изоляции СПЭ к микротрещинам при неправильной транспортировке и монтаже.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБПу 3х240 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

• Прокладка: Допускается прокладка в траншеях, лотках, тоннелях. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или сигнальной лентой. Важно соблюдать минимальный радиус изгиба.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Требуется применение специализированных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ. Процесс включает разделку кабеля с послойным заземлением экранов, установку изоляционных и полупроводящих элементов, герметизацию. Наиболее распространены термоусаживаемые и холодноусаживаемые муфты.
• Заземление: Медные экраны каждой жилы, броня и металлическая оболочка муфт подлежат надежному заземлению с двух сторон для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока (например, 40 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) или переменным напряжением очень низкой частоты (VLF).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвБПу от АПвБбШв?

Основное отличие – в материале наружной оболочки и типе брони. У АПвБПу оболочка из полиэтилена (Пу), а броня – профилированная. У АПвБбШв оболочка из ПВХ-пластиката (Шв), а броня из двух плоских стальных лент. Полиэтиленовая оболочка более стойка к химической коррозии и ультрафиолету, а профилированная броня дает большую гибкость.

Можно ли прокладывать кабель АПвБПу 3х240 в воде?

Конструкция кабеля (герметичная полиэтиленовая оболочка, броня) позволяет его прокладку в воде (например, по дну водоемов). Однако для длительной подводной эксплуатации обычно применяют специальные исполнения с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, АПвП).

Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля в воздухе?

При прокладке на воздухе (в лотке, на эстакаде) допустимый длительный ток для АПвБПу 3х240 на 10 кВ выше, чем в земле, и может составлять примерно 400-430 А, при условии, что температура окружающего воздуха не превышает +25°C, и отсутствует прямой солнечный нагрев. Точный расчет требует учета всех условий по ПУЭ.

Что означает «профилированная броня» и в чем ее плюсы?

Профилированная броня – это стальные оцинкованные ленты, которым придана волнистая (зигзагообразная) форма перед наложением на кабель. Плюсы: увеличение гибкости кабеля, лучшее сопротивление механическим растягивающим нагрузкам, меньшее повреждение внутренних слоев при изгибах по сравнению с жесткой броней из плоских лент.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня и полиэтиленовая оболочка сами по себе являются отличной защитой. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в траншеях с вероятностью механических повреждений (например, в местах раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде кирпича, асбоцементных или бетонных плит поверх кабеля. Обязательна укладка сигнальной ленты.

Как маркируются жилы кабеля?

Основные жилы маркируются цифрами 1, 2, 3 или цветовой маркировкой (желтая, зеленая, красная фаза). Нулевая жила, если она предусмотрена (в 4-жильном кабеле), маркируется синим цветом. Заземляющие или экранные проводники, как правило, не имеют цветовой изоляции.

Каков срок службы кабеля АПвБПу 3х240?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.