Кабель АПвБПуг 240 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвБПуг 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок и защитным покровом из полимерной композиции, не распространяющей горение. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтина; Б – броня из стальных оцинкованных проволок; П – наружная оболочка из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката; уг – индекс, обозначающий, что кабель предназначен для прокладки в грунте (подземной прокладки).

Конструкция кабеля АПвБПуг 240 мм²

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

• Токопроводящая жила. Выполнена из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Для сечения 240 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Номинальное сечение 240 мм² является ключевым параметром, определяющим токовую нагрузку.
• Экран по жиле. Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтина или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтина (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (экструдированного или в виде ленты) и медной ленты или проволок. Полупроводящий слой обеспечивает плавный контакт с металлическим экраном. Медный экран (обычно в виде медных проволок, наложенных спирально, или гофрированной ленты) служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, является элементом системы заземления и пути для тока короткого замыкания.
• Разделительный слой. Битумированная бумага, ПЭТ-лента или крепированная бумага, наложенная поверх экрана. Предотвращает повреждение металлического экрана при наложении брони.
• Броня. Выполнена из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх разделительного слоя. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, сдавливания, грызунов. Для кабеля АПвБПуг применяется броня типа Бп – броня из плоской стальной оцинкованной проволоки.
• Наружная оболочка. Выполняется из полиэтилена (индекс «П» в маркировке) высокой плотности (ПВП) или поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), не распространяющего горение. Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий грунта. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Характеристики регламентируются стандартами ГОСТ 18410-73 (для кабелей с СПЭ-изоляцией на 10 кВ и выше) и ТУ 16.К71-335-2004. Ниже приведены ключевые параметры для кабеля АПвБПуг 240 мм² на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Электрические параметры при напряжении 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное сечение жилы, мм²	240	Фактическое сечение соответствует ГОСТ
Класс напряжения, кВ	10	Между фазой и землей
Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ	12
Испытательное переменное напряжение, кВ	25	Частота 50 Гц, продолжительность 10 мин.
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~355-375	При прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.125	Для многопроволочной жилы
Емкость, мкФ/км	~0.3-0.35	Зависит от конструкции экрана
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.1

Таблица 2. Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (допустимая длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Стойкость к растягивающему усилию	Определяется прочностью брони, допустимое усилие указывается производителем
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвБПуг 240 мм² предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с наличием блуждающих токов. Благодаря броне и устойчивой к влаге оболочке, он может использоваться в условиях повышенной влажности, на трассах с риском механических повреждений (незастроенная территория, пересечения с дорогами).

• Прокладка в земле. Требуется подготовка траншеи. На дно насыпается песчаная подушка (не менее 100 мм). Глубина прокладки от планировочной отметки – не менее 0,7 м для кабелей до 20 кВ. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен трубами или плитами. Засыпка производится сначала слоем мягкого грунта или песка без камней (200 мм), затем защитным покрытием (кирпич, сигнальная лента, плиты).
• Прокладка в кабельных сооружениях. Допускается прокладка в туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий. Оболочка из ПВХ или ПЭ не распространяет горение, что важно для групповой прокладки.
• Исключения. Не рекомендуется прокладка в блоках, трубах, заполненных водой, а также в условиях очень высокой коррозионной активности (например, в шахтах с высокой концентрацией сероводорода) без дополнительной защиты. Прокладка по воздуху (по фасадам, на опорах) возможна, но не является основным назначением марки «уг».

Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

Выбор между АПвБПуг и другими марками определяется условиями проекта.

• АПвБПуг vs. ААБл (с бумажной изоляцией и алюминиевой броней). Кабель АПвБПуг имеет меньший вес и внешний диаметр, более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70°C), не требует сложных концевых муфт с вертикальной установкой (отсутствует стекание пропиточного состава). СПЭ-кабель менее чувствителен к перепадам высот при прокладке.
• АПвБПуг vs. АВБбШв (с ПВХ изоляцией). Кабель АВБбШв на напряжение до 1 кВ, а АПвБПуг – на среднее напряжение (6-35 кВ). Для сетей 10 кВ и выше аналогом с ПВХ-изоляцией является АВБбШв, но он имеет существенно большие массо-габаритные показатели и ограниченное применение на среднее напряжение.
• АПвБПуг vs. ПвБПуг (с медной жилой). Медный аналог – ПвБПуг – имеет более высокую проводимость, меньший вес при одинаковом токовой нагрузке, но значительно более высокую стоимость. Выбор в пользу алюминия (АПвБПуг) экономически оправдан в большинстве проектов распределительных сетей, где не требуется экстремальная токовая нагрузка.

Монтаж, соединение и заземление

Монтаж кабеля АПвБПуг 240 мм² требует специального инструмента и квалификации персонала.

• Разделка. Производится с помощью специализированного монтажного инструмента. Важно не повредить полупроводящие экраны и изоляцию. Разделка выполняется под установку концевых или соединительных муфт.
• Соединение и ответвление. Осуществляются с помощью соединительных муфт, соответствующих классу напряжения и конструкции кабеля. Для кабелей с СПЭ-изоляцией применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Необходима тщательная очистка и обезжиривание изоляции и экранов.
• Заземление. Медный экран (проволоки или лента) и броня из стальных проволок подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабеля. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. Сечение проводника заземления должно соответствовать ПУЭ.

Контроль качества и приемо-сдаточные испытания

После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям в соответствии с ПУЭ (Глава 1.8). Для кабеля 10 кВ стандартной процедурой является испытание выпрямленным напряжением 60 кВ продолжительностью 10 минут. Также измеряется сопротивление изоляции мегаомметром на 2500 В. Перед монтажом рекомендуется проверить кабель на целостность жил и экрана, отсутствие коротких замыканий.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвБПуг от АПвПу?

Основное отличие – наличие брони. АПвПу не имеет брони (индекс «Б» отсутствует), его защитная оболочка наложена непосредственно на экран. Он предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, туннелях), где нет риска механических повреждений. АПвБПуг, благодаря броне, предназначен для прокладки в земле.

Можно ли использовать кабель АПвБПуг для прокладки в воде?

Нет, прямое погружение в воду недопустимо. Хотя оболочка из полиэтилена обладает высокой влагостойкостью, конструкция кабеля не является герметизированной для длительной работы под давлением воды. Для прокладки в водоемах применяются специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвПуг).

Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель АПвБПуг 240 мм²?

Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы и материалами изоляции и экрана. Для алюминиевой жилы 240 мм² с изоляцией из СПЭ допустимая температура при КЗ +250°C. Расчетный ток КЗ (I, кА) для длительности t (сек) можно оценить по формуле: I = S K / sqrt(t), где S – сечение (мм²), K – коэффициент (94 для алюминия с изоляцией из СПЭ до +250°C). Например, для t=1 сек: I = 240 94 / 1 = 22.56 кА. Точные данные указываются в технических условиях производителя.

Требуется ли дополнительная защита от коррозии для брони?

Броня из оцинкованных стальных проволок уже имеет защитное покрытие. Наружная полиэтиленовая оболочка (индекс «П») дополнительно защищает броню от контакта с грунтом. В обычных и слабоагрессивных грунтах этого достаточно. В условиях сильной коррозионной активности (болота, солончаки, зоны блуждающих токов) рекомендуется применение кабеля с усиленной защитой или дополнительная прокладка в полиэтиленовых трубах.

Каков приблизительный вес и внешний диаметр кабеля АПвБПуг 240 мм² на 10 кВ?

Параметры могут незначительно отличаться у разных производителей. Ориентировочные значения для трехжильного кабеля АПвБПуг 3х240 мм² на 10 кВ: внешний диаметр – около 65-75 мм, вес – приблизительно 6000-7000 кг/км.

Можно ли соединять кабель АПвБПуг с кабелем старого типа с бумажной изоляцией (например, ААБл)?

Да, это технически возможно с использованием специальной переходной соединительной муфты, которая конструктивно учитывает различия в материалах изоляции (СПЭ и бумажно-масляная) и способах экранирования. Такие работы должны выполняться высококвалифицированным персоналом.

Заключение

Кабель АПвБПуг 240 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для создания распределительных сетей среднего класса напряжения (6-35 кВ) в условиях, требующих механической защиты. Его ключевые преимущества – применение легкой алюминиевой жилы, изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокие температурные и электрические характеристики, а также броня, позволяющая осуществлять прямую прокладку в грунт. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долгий срок службы и стабильность энергоснабжения.