Кабель АПвБВ 1-х жильный 10 кВ

Кабель АПвБВ 1-х жильный 10 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвБВ 1х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и бронепокровом из двух стальных оцинкованных лент. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и устойчивость к механическим воздействиям, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвБВ

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает его ключевые конструктивные особенности:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
• Б – тип брони: бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
• В – материал наружного защитного шланга: поливинилхлоридный пластикат.
• 1х – количество жил: одножильный.
• 10 кВ – номинальное напряжение: 10 киловольт.

Таким образом, полная расшифровка АПвБВ 1х10 кВ звучит как: Кабель силовой с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с бронепокровом из стальных лент, в защитном шланге из ПВХ пластиката, одножильный, на напряжение 10 кВ.

Конструкция кабеля АПвБВ 1х10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения внутреннего пространства и снижения общего диаметра кабеля. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для меньших сечений, так и многопроволочной. Поверхность жилы гладкая, без острых кромок, чтобы исключить повреждение внутреннего экрана.

2. Внутренний экран (полупроводящей слой)

Наносится экструзионным способом непосредственно на токопроводящую жилу. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений и неровностей на поверхности жилы, что предотвращает возникновение локальных перенапряжений и частичных разрядов – главных дестабилизирующих факторов для полимерной изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к термоциклированию. Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ 15150) и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм.

4. Внешний экран (полупроводящей слой)

Аналогичен внутреннему, наносится поверх изоляции. Выравнивает электрическое поле с внешней стороны изоляционного слоя. В кабелях на 6-10 кВ внешний экран обычно выполняется в виде легко снимаемой (отделяемой) полупроводящей ленты или экструдированного слоя.

5. Экран (металлический)

Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается медная или алюминиевая лента, или оплетка из медных проволок. В одножильных кабелях этот слой выполняет две критически важные функции:

• Защитная: является заземляющим элементом, обеспечивающим безопасность персонала при повреждении основной изоляции, отводя ток на землю.
• Эксплуатационная: в одножильных кабелях при переменном токе в металлическом экране индуцируются вихревые токи. Правильное заземление экрана с двух сторон позволяет использовать его в качестве нейтрализующего проводника, снижающего потери. При сечениях жилы 25 мм² и более экран, как правило, выполняется из медных проволок.

6. Поясная изоляция

Слой изоляционной ленты (например, из ПЭТ или крепированной бумаги), накладываемый поверх металлического экрана. Предназначен для защиты экрана от коррозии и механического повреждения стальными бронелентами, а также для обеспечения электрической изоляции брони от экрана.

7. Бронепокров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина и ширина лент нормированы. Основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание, грызуны) как при прокладке, так и в процессе эксплуатации. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную стойкость.

8. Защитный шланг (наружная оболочка)

Внешний слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Выполняет функции защиты брони от коррозии, агрессивных сред (химических, атмосферных), а также обеспечивает необходимую стойкость к распространению пламени. Оболочка имеет характерный цвет (чаще всего черный) и наносится экструзией поверх брони.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Электрические параметры

Номинальное напряжение U₀/U: 6/10 кВ, где:

• U₀ = 6 кВ – напряжение между жилой и землей (экраном).
• U = 10 кВ – напряжение между жилами (междуфазное) в трехфазной системе.

Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 18 кВ в течение 10 минут после монтажа.

Температурные режимы

• Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при перегрузке: +130°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность не более 4 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.

Условия прокладки и эксплуатации

Кабель АПвБВ предназначен для прокладки:

• В земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, эстакадах.
• В помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-излучение может негативно влиять на ПВХ оболочку).

Запрещена прокладка по ненагруженным участкам трассы (т.н. «в растяжку») из-за наличия жесткой брони.

Таблица 1. Основные параметры кабеля АПвБВ 1х10 кВ (пример для ряда сечений)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток нагрузки*, А (в земле)	Допустимый длительный ток нагрузки*, А (в воздухе)	Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более
50	38-42	2200-2500	215	185	0.641
70	41-45	2700-3100	265	225	0.443
95	45-49	3400-3800	320	270	0.320
120	48-52	3900-4400	370	310	0.253
150	51-55	4600-5200	425	355	0.206
185	55-59	5400-6100	485	405	0.164
240	60-65	6800-7700	570	475	0.125

• Значения токов приведены ориентировочно для стандартных условий (температура земли +15°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт). Точный расчет должен выполняться согласно ПУЭ и с учетом конкретных условий прокладки.

Преимущества и недостатки кабеля АПвБВ по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного сечения.
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от маслонаполненных или кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, СПЭ кабели не требуют сложных систем поддержания давления и экологически безопасны.
• Механическая прочность и гибкость: Броня обеспечивает высокую защиту, а конструкция в целом более гибкая, чем у кабелей с бумажной изоляцией, что упрощает монтаж на сложных трассах.
• Простота монтажа и соединения: Не требует специальной разделки для предотвращения стекания пропиточного состава. Монтаж муфт и концевых заделок отработан и стандартизирован.
• Длительный срок службы: При соблюдении условий эксплуатации и монтажа достигает 30-40 лет и более.

Недостатки и особенности:

• Чувствительность к частичным разрядам: Качество изоляции критически зависит от отсутствия микроскопических дефектов и влаги. Требуется безупречное изготовление и монтаж.
• Требовательность к монтажу: Необходима тщательная подготовка и герметизация концевых заделок и соединительных муфт для исключения доступа влаги и возникновения «древовидных» разрядов (трекинга).
• Наличие потерь в экране: В одножильных кабелях большой длины необходимо правильно выбирать схему заземления экранов (одностороннее, двухстороннее, поперечное соединение) для минимизации циркулирующих токов и потерь.
• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными аналогами (АПвВ) кабель тяжелее и имеет больший минимально допустимый радиус изгиба (обычно 15-20 наружных диаметров).

Область применения

Кабель АПвБВ 1х10 кВ широко используется для сооружения и реконструкции распределительных сетей 6-10 кВ:

• Вводы и распределение на промышленных предприятиях, нефтехимических комплексах, горнодобывающих объектах.
• Питающие линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и поселковым распределительным пунктам (РП), трансформаторным подстанциям (ТП).
• Кабельные линии в крупных жилых микрорайонах, деловых и торговых центрах.
• Резервирующие и соединительные линии в кольцевых сетях.
• Прокладка в условиях, где высока вероятность механических повреждений (пересечения дорог, зоны строительных работ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвБВ и АПвВ?

Ключевое отличие – наличие брони. АПвВ имеет те же элементы (алюминий, СПЭ, ПВХ), но не имеет стальных лент под оболочкой. Следовательно, АПвВ легче и гибче, но предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, туннелях), где исключен риск механических повреждений. АПвБВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) и в местах с возможными механическими воздействиями.

2. Как правильно заземлять экран одножильного кабеля АПвБВ?

Заземление экрана – критически важный момент. Существует три основные схемы:

• Двухстороннее заземление: Экран заземляется с обоих концов кабеля. Это наиболее распространенная и безопасная для персонала схема. Однако при большой длине линии в экране наводятся значительные циркулирующие токи, приводящие к дополнительным потерям и нагреву.
• Одностороннее заземление: Экран заземляется только с одной стороны. Циркулирующие токи отсутствуют, но на незаземленном конце при повреждении изоляции может возникнуть опасный потенциал. Требуется установка ограничителей перенапряжения (ОПН) на незаземленном конце.
• Поперечное соединение (cross-bonding): Применяется для длинных линий, проложенных в «треугольник». Экраны секционируются и перекрестно соединяются между фазами, что позволяет свести к минимуму наведенные токи. Сложная схема, требующая специальных муфт и расчетов.

Выбор схемы регламентируется ПУЭ и должен выполняться проектной организацией на основе расчета.

3. Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей АПвБВ в одной траншее?

Да, можно. Согласно ПУЭ, при параллельной прокладке расстояние в свету между кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 100 мм. Кабели рекомендуется укладывать в «треугольник» или «плоскость». Для снижения потерь и обеспечения равномерного распределения тока по фазам рекомендуется выполнять транспозицию (перекладку) кабелей с определенным шагом по длине трассы.

4. Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвБВ?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ:

• Соединительные муфты (СТП): Для соединения двух отрезков кабеля. Обеспечивают электрический контакт жил, непрерывность экранов и брони, герметичность и изоляцию.
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Для подключения кабеля к оборудованию (ячейке КРУ, трансформатору) или воздушной линии. Наиболее распространены муфты с тепловой усадкой или холодной усадкой (на основе EPDM-эластомера).
• Стопорные муфты: Используются в схемах с поперечным соединением экранов для их секционирования.

Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением технологии производителя муфт.

5. Какой аналог кабеля АПвБВ существует с медной жилой?

Прямым аналогом с медной жилой является кабель ПвБВ (ранее обозначался как ПвБбШв). Буква «А» в маркировке отсутствует, что по общепринятому правилу означает медную жилу. Все остальные элементы конструкции (СПЭ-изоляция, броня, ПВХ-шланг) идентичны. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку и лучшую коррозионную стойкость жилы, но существенно дороже и тяжелее алюминиевого аналога.

Заключение

Кабель АПвБВ 1х жильный 10 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и механическую защиту стальной брони, обеспечивает длительный срок службы и высокую эксплуатационную готовность в широком диапазоне условий – от прокладки в грунте до кабельных коллекторов. Успешное применение данного кабеля требует глубокого понимания его особенностей, в первую очередь правил монтажа концевых заделок и выбора схемы заземления экранов. Соблюдение нормативных требований (ПУЭ, ГОСТ, инструкций производителей) при проектировании, монтаже и эксплуатации является обязательным условием для создания безопасной и экономичной кабельной линии на базе АПвБВ.