Кабель силовой АПвБПуг 3-х жильный на напряжение 35 кВ: полный технический анализ

Кабель марки АПвБПуг представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы оптимизированы для работы в условиях повышенной влажности, включая прокладку в земле (траншеях) без дополнительной защиты трубами, что делает его ключевым элементом современных распределительных сетей среднего класса напряжения.

Расшифровка маркировки АПвБПуг

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• П – наружная оболочка из полиэтилена.
• уг – обозначение, указывающее на возможность прокладки в грунте (от «у» – усиленная, «г» – для грунта). Полиэтиленовая оболочка обладает повышенной стойкостью к механическим повреждениям и агрессивным почвенным средам.
• 3-х жильный – три изолированные токопроводящие жилы в одном кабеле.
• 35 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля АПвБПуг 3х… 35 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности и оптимального заполнения внутреннего пространства кабеля. Жила может быть однопроволочной (сечения примерно до 240-300 мм²) или многопроволочной (большие сечения).

2. Экранирующий слой над жилой

Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 9.0 мм или 10.5 мм в зависимости от конкретного стандарта (ТУ или ГОСТ Р 53769-2010). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.

4. Экранирующий слой под оболочкой

Поверх изоляции каждой жилы наложен экран из полупроводящего материала. Поверх трех экранированных жил располагается общий медный экран. Он выполняется в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде медных проволок, навитых поверх изолированных жил. Функция – отвод capacitive currents и обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в системах защиты (заземление).

5. Поясная изоляция и заполнитель

Пространство между экранированными жилами заполняется полимерным материалом или жгутами из ПВХ, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.

6. Внутренняя оболочка

Из ПВХ пластиката. Служит для скрепления сердечника кабеля, защиты от коррозии медного экрана, а также как демпфирующий слой под броней.

7. Броня

Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также обеспечивает стойкость к растягивающим усилиям.

8. Наружная оболочка

Из полиэтилена (обычно ПЭВП). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам, содержащимся в грунте (кислоты, щелочи, соли), и к грибковым поражениям. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)
Количество и форма жил	3, секторные/сегментные
Сечение жил, мм²	От 50 до 800 (наиболее ходовые: 70, 95, 120, 150, 185, 240)
Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 10 мин.	65 кВ
Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C
Допустимая температура жилы при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год)
Допустимая температура жилы при коротком замыкании	+250°C (не более 5 с)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15-20 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели для отдельных сечений (ориентировочно)

Сечение, мм²	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток при прокладке в земле (1 кабель в траншее, грунт 1.0 К*м/Вт, tгр=25°C), А
3х70	60-65	5500-6000	215-225
3х120	70-75	7500-8000	270-280
3х150	75-80	9000-9500	310-320
3х240	85-90	12000-13000	375-385

Примечание: Точные значения необходимо уточнять в технической документации производителя для конкретной марки кабеля.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвБПуг 3х35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и в присутствии блуждающих токов.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах.
• Прокладка в помещениях и тоннелях с повышенной влажностью.
• Подводные переходы (при условии дополнительной защиты от механических повреждений).
• Подключение распределительных устройств (РУ) 35 кВ, питание мощных потребителей (насосные станции, заводы), создание межподстанционных связей.

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
• Прокладка без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже -15°C.
• Кабель рассчитан на монтаж с радиусом изгиба не менее 15-20 его наружных диаметров.
• Допускается прокладка на трассах с неограниченной разностью уровней.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажной изоляцией и кабелями в свинцовой оболочке)

Преимущества кабеля АПвБПуг:

• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не стареет от перепадов температуры и не гигроскопична, в отличие от бумажно-масляной.
• Безопасность: Отсутствие масла исключает риск утечек и возгорания, кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
• Большая допустимая температура и перегрузочная способность: Длительно допустимая +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией.
• Упрощенный монтаж и обслуживание: Не требуется сложная система подпитки маслом, контроль уровня масла. Меньший радиус изгиба облегчает укладку.
• Меньший вес и габариты: При одинаковом сечении кабель со СПЭ изоляцией легче и компактнее кабеля с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой.
• Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая оболочка и броня с защитным покрытием устойчивы к агрессивным средам.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и попадании влаги под экран возможна водная эрозия изоляции с последующим пробоем. Требуется аккуратность при монтаже.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АПвП (без брони).
• Необходимость применения специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт и концевых заделок, предназначенных именно для кабелей с СПЭ изоляцией.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвБПуг требует соблюдения ряда правил:

1. Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
2. Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с транспортного средства. Радиус изгиба при раскатке не должен быть менее допустимого (указан в ТУ).
3. Подготовка траншеи: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней на 200 мм, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
4. Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельной арматуры для 35 кВ. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж соединителя жил, восстановление экранов и изоляции с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, монтаж заземления брони. Требуется высокая квалификация персонала.
5. Заземление: Медные экраны всех трех жил и стальная броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это критически важно для безопасности и правильной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвБПуг и АПвПуг?

Кабель АПвПуг не имеет брони из стальных лент (отсутствует индекс «Б» в маркировке). Он предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (каналах, туннелях), где нет риска механических повреждений, или в земле, но только в асбоцементных, керамических или пластиковых трубах. АПвБПуг можно укладывать непосредственно в грунт без дополнительных труб.

Можно ли использовать кабель АПвБПуг для прокладки в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно, но с учетом климатических условий. Полиэтиленовая оболочка устойчива к УФ-излучению, но при длительной открытой прокладке рекомендуется дополнительная защита от прямых солнечных лучей (например, в лотках с крышками). Также необходимо обеспечить надежное крепление кабеля из-за его значительного веса.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвБПуг 35 кВ?

Выбор сечения производится на основе расчета по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (нагрев), экономическая плотность тока, потери напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания. Основным является расчет по нагреву с учетом способа прокладки (в земле, в воздухе), количества кабелей в траншее, температуры грунта и его теплового сопротивления. Данные по допустимым токам приведены в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, и в технических каталогах производителей.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в каменистом грунте?

Да, рекомендуется. Хотя броня и полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту, острые камни при подвижках грунта или осадке могут создать точечное давление, приводящее к повреждению. На практике в таких условиях используют подсыпку из сеяного песка или мягкого грунта толщиной не менее 100-150 мм со всех сторон кабеля, либо укладку в защитные полиэтиленовые или асбоцементные трубы на проблемных участках.

Как отличить качественный кабель АПвБПуг при приемке?

Необходимо проверить сопроводительную документацию (сертификаты соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний). Визуально: оболочка должна быть гладкой, без впадин, вздутий и посторонних включений. Маркировка на оболочке должна быть четкой и непрерывной. На торце барабана должен быть ярлык с указанием всех основных данных (марка, сечение, длина, напряжение, дата изготовления, номер барабана). Рекомендуется выборочно измерить наружный диаметр и толщину изоляции/оболочки штангенциркулем.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвБПуг?

Ключевые особенности: необходимость точного снятия полупроводящих слоев без повреждения основной изоляции, обеспечение плавного перехода электрического поля с помощью электропроводящих лапок или геля, герметизация места ввода кабеля в муфту, правильное соединение и изолирование экранов, обязательное заземление брони и корпуса муфты. Работы должны выполняться по инструкции производителя муфт специально обученным персоналом с применением динамометрического инструмента.

Заключение

Кабель АПвБПуг 3-х жильный на 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания кабельных линий среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к влажной и агрессивной среде. Его преимущества перед кабелями старого типа с бумажно-масляной изоляцией делают его предпочтительным выбором для новых проектов и реконструкции существующих сетей. Успешная эксплуатация на протяжении всего заявленного срока службы напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и монтажа соединительной арматуры, а также от качества продукции проверенного производителя.