Кабель АПвЭаПг 1-х жильный 6 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭаПг 1х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Э – экран на жиле, а – алюминиевая броня в виде гофрированной ленты, Пг – защитный покров в виде двойной полимерной ленты. Цифра «1» указывает на одножильное исполнение, а «6 кВ» – на номинальное напряжение сети.

Конструкция кабеля АПвЭаПг

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483) круглой или секторной формы. Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторная, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (для малых сечений) или многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость.
• Экран на жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая рабочая температура (до 90°C в длительном режиме), стойкость к тепловым ударам, отличные диэлектрические и механические свойства. Толщина изоляции строго нормирована стандартами в зависимости от класса напряжения.
• Экран на изоляции (полупроводящей экран). Второй экструдированный слой из полупроводящего материала, наносимый поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле он формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле по объему изоляции.
• Поясная изоляция. Накладывается в виде ленты поверх экрана на изоляции для его защиты.
• Экран (заземляющий). Медная лента или набор медных проволок, наложенные поверх поясной изоляции. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании. В трехжильных кабелях он общий, в одножильных – индивидуальный для каждой фазы. В кабеле АПвЭаПг этот экран также выполняет роль дренажа для выравнивания потенциала.
• Броня. Выполнена в виде гофрированной ленты из алюминиевого сплава (индекс «а» в маркировке). Гофрирование придает гибкость и сохраняет защитные свойства при изгибах. Алюминиевая броня, в отличие от стальной, не подвержена коррозии и, что важно, является немагнитной, что снижает потери в кабеле. Она обеспечивает механическую защиту от сдавливания, ударов и грызунов, а также выполняет функцию дополнительного экрана.
• Защитный покров (Пг). Наносится поверх брони в виде двух полимерных лент (например, ПЭТ/ПЭТ или аналогичных) для защиты самой брони от механических повреждений и агрессивных сред. Отсутствие битума и волокнистых материалов (типа джута) делает кабель негигроскопичным и более удобным в монтаже.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвЭаПг 1х жильный 6 кВ соответствует требованиям ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-304-2001 и международным стандартам (МЭК 60502-2). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

Номинальное сечение жилы, мм²	Максимальный внешний диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А*	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
50	33	1400	215	0.641
70	36	1750	265	0.443
95	39	2150	320	0.320
120	42	2500	365	0.253
150	45	2950	415	0.206
185	48	3450	475	0.164
240	53	4250	560	0.125
300	57	5100	645	0.100

• Значения приведены для ориентировки. Фактические токи нагрузки зависят от условий прокладки (глубина, тепловое сопротивление грунта, соседство с другими кабелями) и должны рассчитываться по методике, указанной в ПУЭ 7-го издания.

Таблица 2. Условия эксплуатации и испытательные напряжения

Параметр	Значение
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12)
Максимальная рабочая температура жилы, °C	90
Допустимая температура жилы при КЗ (макс. 5 сек), °C	250
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C	-20
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x Dнар. (наружного диаметра кабеля)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин., кВ	15
Испытательное постоянное напряжение, кВ (для приемо-сдаточных испытаний)	22
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭаПг 1х жильный 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6 кВ (воздушные линии, переведенные в кабель).
• Питание мощных электродвигателей (насосных, вентиляторных установок) на промышленных предприятиях.
• Создание фидеров от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) на предприятиях нефтегазохимической, горнодобывающей, металлургической отраслей.
• Устройство вводов в здания и сооружения.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях). Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или сигнальной лентой в местах возможных механических повреждений. Алюминиевая броня эффективно защищает от давления грунта и грызунов.
• В кабельных сооружениях (лотках, коробах, тоннелях). Применяется на промышленных территориях. Необходимо учитывать правила совместной прокладки с кабелями других напряжений (разделение перегородками или расстоянием согласно ПУЭ).
• В помещениях и туннелях. Полимерная оболочка из ПВХ не распространяет горение при одиночной прокладке (категория исполнения «нг» требует уточнения в ТУ на конкретный кабель).

Важное замечание по одножильному исполнению: При прокладке в земле или в немагнитных лотках на переменном токе в одножильных кабелях возникают значительные потери на вихревые токи из-за индукции. Поэтому для цепей среднего напряжения 6-10 кВ одножильные кабели должны прокладываться только в треугольник (трехжильные кабели) или, при раздельной прокладке однофазных кабелей, с соблюдением минимальных расстояний между фазами и с обязательным перекрестным соединением экранов и брони на обоих концах линии для прерывания циркулирующих токов и снижения потерь.

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭаПг по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, СБ):

• Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C).
• Отсутствие риска течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
• Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных сечениях.
• Более простой и чистый монтаж (не требуется спецарматура для герметизации концов).
• Высокая стойкость к термоциклированию.

Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляции:

• Более высокие диэлектрические характеристики и стойкость к частичным разрядам.
• Лучшие температурные показатели (ПВХ изоляция для СН не применяется из-за высоких диэлектрических потерь).

Преимущества перед кабелем с броней из стальных лент (АПвБбШп):

• Отсутствие потерь в броне из-за гистерезиса (алюминий немагнитен).
• Лучшая коррозионная стойкость брони.
• Меньший вес.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на НН.
• Чувствительность концов кабеля к увлажнению, требующая установки герметичных концевых муфт.
• Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа муфт и соблюдения радиуса изгиба.
• Особые требования к прокладке одножильных кабелей для минимизации потерь.

Монтаж, соединение и оконцевание

Монтаж кабеля АПвЭаПг требует профессионального подхода. Для соединения и оконцевания используются специальные муфты: соединительные (СТО) и концевые (КНТп, КНТпт для наружной установки, КВТп для внутренней). Технология включает этапы: разделка конца кабеля с послойным удалением оболочек, монтаж изолирующего корпуса, восстановление экранов и брони, герметизация. Критически важно использовать комплекты муфт, рекомендованные производителем кабеля, и соблюдать чистоту на всех этапах работ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭаПг от АПвБбШп?

Основное отличие – в материале и конструкции брони. В АПвЭаПг броня выполнена из гофрированной алюминиевой ленты («а»), что делает ее немагнитной и стойкой к коррозии. В АПвБбШп броня – две стальные оцинкованные ленты («Б»), а защитный покров – шланг из полиэтилена («Шп»). АПвЭаПг легче и не имеет потерь в броне на переменном токе.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭаПг 1х жильный в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как кабель имеет собственную броню. Однако согласно ПУЭ (Глава 2.3) при прокладке в земле на глубине менее 1 метра, в местах пересечений с дорогами или в зонах повышенного механического риска требуется дополнительная защита (например, плиты или трубы). Обязательна песчаная подсыпка и засыпка.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвЭаПг на 6 кВ?

Выбор сечения производится по допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, в воздухе, количество рядом проложенных кабелей, температура грунта) и проверяется на термическую стойкость к токам КЗ, а также на потерю напряжения. Расчет должен выполняться в соответствии с нормами ПУЭ гл. 1.3 и 2.3 проектировщиком.

Нужно ли заземлять броню и экран одножильного кабеля АПвЭаПг?

Да, это обязательное требование ПУЭ и безопасности. Алюминиевая броня и медный экран должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Для одножильных кабелей это также необходимо для снижения индуктивных потерь. В случае длинных линий может применяться схема поперечного соединения экранов для分段ного заземления и прерывания циркулирующих токов.

Каков срок службы кабеля и от чего он зависит?

Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, качества монтажа муфт, коррозионной агрессивности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Допускается ли прокладка кабеля АПвЭаПг в воде?

Нет, данный тип кабеля не предназначен для постоянной прокладки в воде. Хотя материалы оболочки и брони обладают влагостойкостью, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги через микротрещины или повреждения защитного покрова с последующей коррозией алюминиевых элементов и снижением срока службы. Для прокладки в воде существуют специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой (например, АПвП).