Кабель АПвЭаПг 3х70: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭаПг 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с алюминиевой броней и наружным защитным покровом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях и шахтах, за исключением трасс с большим растягивающим усилием.

Расшифровка маркировки АПвЭаПг 3х70

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из полиэтилена.
• в – обозначение, что полиэтилен является вулканизированным (сшитым), что указывает на материал изоляции – сшитый полиэтилен (XLPE).
• Э – наличие экрана из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен или электропроводящая лента) поверх изолированной жилы.
• а – броня из алюминиевых лент (алюминиевая броня).
• Пг – защитный покров (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
• 3х70 – три токопроводящие жилы, сечением 70 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвЭаПг 3х70

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя ряд ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) или аналогичной. Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной (скрученной из нескольких проволок), в зависимости от требований гибкости. Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях. Алюминий обеспечивает меньший вес и стоимость по сравнению с медью при сохранении необходимой проводимости.

2. Экранирование жилы

Каждая изолированная жила имеет индивидуальный экран. Конструкция включает:

• Полупроводящий экран (экран по жиле): Наносится непосредственно на изоляцию жилы. Выполняется из полупроводящего сшитого полиэтилена или в виде экструдированного или наложенного в виде ленты слоя. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Экран по изоляции: Поверх основной изоляции. Обычно представляет собой медные или алюминиевые ленты, наложенные с перекрытием, или экструдированный слой полупроводящего материала в комбинации с медными лентами. Служит для симметрирования электрического поля, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при касании (снижает напряжение прикосновения). В трехжильных кабелях поверх индивидуальных экранов часто накладывается общий медный экран.

3. Изоляция

Изоляция жил выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтилена, что придает ему повышенные термические и механические свойства. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания может выдерживать до +250°C и +130°C соответственно. Изоляция обладает высокой стойкостью к трекингу и влаге.

4. Поясная изоляция и заполнение

Поверх скрученных экранированных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или специальных лавсановых лент. Пространство между жилами заполняется невулканизированной резиновой смесью или жгутами из ПВХ-пластиката для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

5. Броня

Броня выполнена из двух алюминиевых лент, наложенных спирально с перекрытием. Алюминиевая броня, в отличие от стальной, выполняет не только механическую защитную функцию, но и служит в качестве дополнительного экрана (замкнутый электромагнитный экран). Она не подвержена коррозии, имеет меньший вес, но и меньшую механическую прочность на разрыв по сравнению со стальной.

6. Наружная оболочка

Защитный покров из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Пг). Оболочка наносится поверх брони, защищая ее от механических повреждений и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный. Материал оболочки обеспечивает стойкость к ультрафиолету, маслам, кислотам и щелочам в умеренных концентрациях.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Технические параметры кабеля АПвЭаПг 3х70 на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ
Количество и сечение основных жил	3 x 70 мм²
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при коротком замыкании	+250 °C (продолжительность до 5 сек)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15 °C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x Наружный диаметр кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (после прокладки)	2.5U0 + 2 кВ в течение 15 мин (для 10 кВ: 25 кВ)
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°С в траншее, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)	~205 – 225 А (зависит от конкретных условий прокладки и производителя)

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвЭаПг 3х70 предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:

• Питание мощных электроприемников промышленных предприятий (насосные, вентиляторные установки, трансформаторы).
• Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (кабельные линии от ГПП до ЦТП, РП).
• Прокладка в кабельных каналах, лотках, тоннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и блуждающих токов высокой интенсивности. Не рекомендуется для прокладки в воде и в болотистой местности без дополнительной защиты.

Важное ограничение: Наличие алюминиевой брони делает кабель чувствительным к растягивающим нагрузкам. Поэтому его не применяют на вертикальных и наклонных трассах с существенной разницей уровней, где возникает значительное тяжение. В таких случаях используют кабели со стальной проволочной броней (например, АПвПг).

Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и эксплуатации.

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвЭаПг 3х70 с основными аналогами

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Преимущества	Недостатки / Ограничения	Типовая область применения
АПвЭаПг	Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, алюминиевая ленточная броня.	Легче и дешевле стальноброневого; не требует дополнительного экрана; не подвержен коррозии брони.	Низкая стойкость к растяжению; меньшая механическая прочность брони.	Горизонтальные трассы в земле, кабельные сооружения без значительных растягивающих усилий.
АПвПг	Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, стальная броня (ленточная или проволочная).	Высокая механическая прочность; защита от грызунов; возможность прокладки на трассах с растяжением.	Больший вес; риск коррозии стальной брони при повреждении оболочки; требует заземления брони с двух сторон.	Трассы со сложными условиями, вертикальные участки, места с риском механических повреждений.
АПвЭг	Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, экран, без брони, герметичная оболочка.	Гибкость, меньший вес и диаметр; стойкость к влаге.	Отсутствие броневой защиты.	Прокладка внутри зданий, в кабельных каналах, где исключен риск механических повреждений.
АВБбШв	Алюминиевая жила, ПВХ-изоляция, стальная броня, ПВХ-шланг.	Более низкая стоимость (при использовании ПВХ изоляции).	Меньшая допустимая температура (+70°C); большие габариты и вес; ограничения по току КЗ.	Сети до 6 кВ, где не предъявляются высокие требования к нагрузочной способности.

Монтаж и эксплуатационные требования

Прокладка и монтаж кабеля АПвЭаПг 3х70 должны осуществляться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), СП и инструкциями производителя.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне – подушка из мелкой земли без камней толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем и защита кирпичом или сигнальной лентой. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм).
• Затяжка кабеля: Необходимо использовать кабельные чулки и специальные ролики. Запрещается превышать допустимое тяговое усилие и минимальный радиус изгиба (как правило, 15 наружных диаметров).
• Заземление: Алюминиевая броня и экраны (медные) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит. Соединение брони с заземляющим устройством выполняется гибким медным проводником.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на напряжение 6-20 кВ, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевой броней. Необходима тщательная герметизация мест разделки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие АПвЭаПг от АПвПг?

Основное отличие – материал брони. У АПвЭаПг броня из алюминиевых лент, у АПвПг – из стальных (ленточных или проволочных). Алюминиевая броня легче, не ржавеет и выполняет функцию экрана, но менее прочна на разрыв. Стальная броня прочнее, но тяжелее, требует защиты от коррозии и обязательного заземления.

2. Можно ли прокладывать кабель АПвЭаПг 3х70 по воздуху (по фасадам, на опорах)?

Да, можно, но с учетом двух факторов: 1) Необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в трубах, лотках с крышками) или использование кабеля с оболочкой, стойкой к УФ-излучению (обычно это указывается дополнительно). 2) Необходимо рассчитать механическую нагрузку на опорные конструкции, учитывая вес кабеля и возможные гололедные нагрузки. Для длинных пролетов на опорах чаще используют самонесущие кабели (типа СИП) или кабели со стальным тросом.

3. Нужно ли заземлять алюминиевую броню данного кабеля?

Да, обязательно. Согласно ПУЭ, металлические оболочки и броня силовых кабелей выше 1 кВ должны быть заземлены с обоих концов. Это необходимо для безопасности персонала (снятие напряжения с брони при повреждении) и для обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты, реагирующих на токи в экране/броне.

4. Каков срок службы кабеля АПвЭаПг 3х70?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения режимов нагрузки, качества монтажа и отсутствия внешних повреждений.

5. Что означает индекс «Пг» в маркировке и чем он отличается от «Шв»?

«Пг» – защитный покров (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. «Шв» – шланг защитный из ПВХ. В современных обозначениях для кабелей на среднее напряжение чаще используется «Пг». Ключевое отличие «пониженная горючесть» – материал оболочки труднее воспламеняется и имеет меньшее дымо- и газовыделение при пожаре, что критично для прокладки в помещениях и коллекторах.

6. Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

Допустимый ток термической стойкости (I_терм) для кабеля с алюминиевыми жилами 70 мм² и изоляцией из XLPE рассчитывается по формуле и зависит от времени действия защиты. Например, при времени КЗ 1 секунда, допустимый ток может составлять примерно 6-7 кА. Точное значение необходимо уточнять в технических данных производителя для конкретной конструкции кабеля.

Заключение

Кабель АПвЭаПг 3х70 является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая нагрузочная способность, стойкость) и алюминиевой брони (легкость, коррозионная стойкость, экранирование), оптимальна для прокладки в земле и кабельных сооружениях при отсутствии значительных растягивающих нагрузок. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с нормативными документами и рекомендациями производителя гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии.