Кабель АПвЭгаПу 1х120: полный технический анализ и область применения

Кабель марки АПвЭгаПу 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с защитным покровом в виде усиленной алюминиевой ленты и наружным полиэтиленовым шлангом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при передаче и распределении электроэнергии в условиях агрессивной среды и механических нагрузок.

Расшифровка маркировки АПвЭгаПу 1х120

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• в – оболочка (в данном контексте – защитный покров) из поливинилхлоридного пластиката.
• Э – наличие экрана (в данном случае – из медных проволок и/или ленты поверх изолированной жилы).
• га – наличие герметизации продольной и поперечной влагонепроницаемости. Достигается применением алюмополимерной ленты, наложенной продольно поверх экрана.
• Пу – наружный защитный шланг (покров) из полиэтилена повышенной прочности.
• 1х120 – одна токопроводящая жила сечением 120 мм².

Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х120

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа.
• Экран по жиле (проводящий слой). Поверх жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты полупроводящий слой, выравнивающий электрическое поле и предотвращающий локальные перенапряжения.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические и термические характеристики кабеля. Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм).
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: медной или алюминиевой ленты (контактный экран) и медных проволок (дренажные проволоки). Лента обеспечивает электрический контакт, а проволоки – возможность заземления и стекания токов утечки. Этот экран является обязательным для кабелей на напряжение выше 1 кВ.
• Герметизирующий слой. Выполнен из алюмополимерной ленты (АПЛ), наложенной продольно с перекрытием и последующей герметизацией швов. Этот слой обеспечивает абсолютную защиту от проникновения радиальной влаги.
• Защитный покров (броня). Представлен в виде гофрированной и гладкой алюминиевой ленты, наложенной поверх герметизирующего слоя. Выполняет функции механической защиты, а также служит дополнительным экраном и барьером от влаги.
• Наружная оболочка (шланг). Изготавливается из полиэтилена повышенной прочности (PE). Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам (кислоты, щелочи, солевые растворы), ультрафиолетовому излучению, истиранию и механическим повреждениям.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и другими отраслевыми стандартами.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвЭгаПу 1х120

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 12/20, 18/30, 21/35
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253 (для алюминиевой жилы 120 мм²)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м)	~320 А (для 10 кВ, ориентировочно, точное значение требует расчета по ПУЭ)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ
Стойкость к переменному току частотой 50 Гц при +90°C, не менее	30 кВ/мм (электрическая прочность изоляции)

Таблица 2. Конструктивные параметры (пример для 10 кВ)

Элемент конструкции	Типовые размеры / Материал
Диаметр жилы, мм	~13.5 (для секторной многопроволочной)
Толщина изоляции из XLPE, мм	3.4
Сечение экранных медных проволок, мм²	16 или 25 (суммарное)
Толщина алюминиевой бронеленты, мм	0.5 – 0.8
Толщина наружной оболочки из PE, мм	3.0 – 4.0
Приблизительный наружный диаметр кабеля, мм	38 – 42
Приблизительный вес 1 км кабеля, кг	1800 – 2200

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭгаПу 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своей конструкции он является универсальным решением для сложных условий эксплуатации.

• Прокладка в земле (траншеях). Основной способ монтажа. Кабель устойчив к коррозии, воздействию блуждающих токов, давлению грунта и точечным механическим нагрузкам. Наличие герметизации «га» и брони из алюминиевой ленты делает его пригодным для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и повышенной влажностью, включая болотистые местности.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах. Полиэтиленовая оболочка «Пу» не поддерживает горение, что допускает его использование в таких сооружениях при условии соблюдения требований пожарной безопасности (обычно требуется дополнительная противопожарная защита в виде покрытий или разделительных слоев).
• Прокладка в условиях агрессивной среды. Кабель может эксплуатироваться в средах, содержащих пары кислот, щелочей, масла, солевые растворы, где другие типы оболочек (например, из ПВХ) могут разрушаться.
• Использование в сетях с изолированной нейтралью или с заземлением нейтрали через резистор. Конструкция экрана и изоляции рассчитана на длительную работу в таких сетях.

Важное ограничение: Кабель АПвЭгаПу является одножильным. При прокладке в земле или в немагнитных трубах/лотках для трехфазных систем необходимо использовать три таких кабеля, уложенных вплотную в треугольник. Для компенсации индуктивного сопротивления и потерь на вихревые токи в алюминиевой броне рекомендуется применять специальные схемы перекрестного соединения экранов и брони (транспозиция) на длинных участках, а также обеспечивать их заземление с двух концов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем АПвПу 1х120: Отсутствие в маркировке индекса «га» (герметизация) и «Э» (экран по жиле) указывает на более простую конструкцию. АПвПу не имеет алюмополимерной ленты и, как правило, экрана по жиле, что ограничивает его применение сухими грунтами и делает непригодным для влажных и заболоченных участков.

Сравнение с кабелем АСБл 1х120: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку и броню из стальных лент. АПвЭгаПу выигрывает по весу (легче), не имеет риска вытекания пропитки при перепадах высот, обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C против +70-80°C), не требует сложных муфт для герметизации концов. Однако АСБл традиционно считается более стойким к некоторым видам механических повреждений (точечный удар).

Сравнение с кабелем ПвПг 1х120 (с медной жилой): Медный аналог имеет более высокую проводимость, меньший диаметр жилы при том же сечении и, как следствие, несколько меньший наружный диаметр. Он выдерживает более высокие токовые нагрузки (I_доп выше на ~30%). Однако кабель с алюминиевой жилой значительно дешевле, что делает его экономически целесообразным для большинства проектов распределительных сетей 6-35 кВ.

Таблица 3. Сравнительный анализ кабелей на напряжение 10 кВ

Параметр	АПвЭгаПу 1х120	АПвПу 1х120	АСБл 1х120
Материал жилы	Алюминий	Алюминий	Алюминий
Тип изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумажная пропитанная
Защита от влаги	Алюмополимерная лента (полная герметизация)	Отсутствует	Свинцовая оболочка
Броня	Алюминиевая лента	Алюминиевая лента	Стальные ленты
Наружная оболочка	Полиэтилен (PE)	Полиэтилен (PE)	ПВХ пластикат
Макс. рабочая температура жилы	+90°C	+90°C	+70-80°C
Основная область применения	Влажные, заболоченные, агрессивные грунты	Сухие и нормальные грунты	Различные грунты, кроме агрессивных к свинцу
Вес	Средний	Средний	Высокий

Монтаж, соединение и заземление

Монтаж кабеля АПвЭгаПу 1х120 требует соблюдения ряда правил.

• Прокладка. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При укладке в траншею необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой.
• Соединение и оконцевание. Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Обязательным этапом является восстановление экрана и герметизирующего слоя в зоне муфты. Для заземления используется медная оплетка (экран) и бронелента, которые выводятся на заземляющие проводники.
• Заземление. Экран (медные проволоки) и алюминиевая бронелента подлежат заземлению с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального функционирования экрана как элемента, выравнивающего электрическое поле. При большой длине линии (более 500-1000 м) для снижения токов в оболочке может применяться схема попеременного перекрестного соединения экранов с разделением на три секции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭгаПу от АПвПу?

Ключевое отличие — наличие в конструкции АПвЭгаПу герметизирующего слоя из алюмополимерной ленты (индекс «га») и, как правило, полупроводящего экрана по жиле (часть системы экранирования, подразумеваемая индексом «Э»). Это делает кабель АПвЭгаПу абсолютно стойким к проникновению радиальной влаги и предназначенным для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, в заболоченной местности. АПвПу такой защиты не имеет и предназначен для сухих и нормальных грунтов.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 1х120 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Наружная оболочка из полиэтилена «Пу» обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению, атмосферным осадкам и перепадам температур. Однако необходимо учитывать, что полиэтилен является горючим материалом. При групповой прокладке по сгораемым конструкциям или внутри помещений требуется применение дополнительных мер пожарной безопасности согласно ПУЭ и СП.

Как правильно выбрать сечение экранных проволок для заземления?

Сечение экранных (дренажных) проволок нормируется техническими условиями на кабель. Для жилы 120 мм² обычно применяется суммарное сечение 16 или 25 мм². Этого достаточно для обеспечения стекания токов утечки и токов короткого замыкания на время срабатывания защиты. В проекте следует использовать сечение, указанное в ТУ на конкретную партию кабеля. При монтаже все дренажные проволоки должны быть собраны и надежно соединены с заземляющим проводником.

Требуется ли для данного кабеля специальная трансформация при прокладке в траншее?

При прокладке трех одножильных кабелей (для трехфазной системы) в одной траншее рекомендуется укладывать их вплотную в форме треугольника. Это минимизирует индуктивную асимметрию и потери в броне. На длинных линиях (обычно более 500 м) для снижения потерь и нагрева от вихревых токов, наведенных в алюминиевой броне и экране, обязательно выполняется перекрестное соединение (транспозиция) экранов и брони между собой с разделением линии на три примерно равные секции. Точная необходимость и схема транспозиции определяются расчетом.

Какие муфты применяются для монтажа кабеля АПвЭгаПу 1х120?

Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение (6, 10, 20, 35 кВ). Муфта должна обеспечивать электрическую непрерывность экрана и брони, герметизацию соединения и защиту от влаги. Популярны муфты марок Raychem, 3M, Nexans, а также отечественных производителей (КВТ, ЗЭТ и др.). Выбор зависит от условий эксплуатации и требований проекта.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвЭгаПу, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от режимов нагрузки, отсутствия аварийных перегрузок и повреждений при сторонних работах.

Заключение

Кабель АПвЭгаПу 1х120 является современным, технологичным и надежным решением для строительства и реконструкции кабельных линий среднего класса напряжения (6-35 кВ) в сложных условиях. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, полной радиальной герметизации и механической защиты алюминиевой броней, делает его предпочтительным выбором для прокладки в грунтах с высокой влажностью, коррозионной активностью, а также в условиях воздействия агрессивных сред. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация с соблюдением всех нормативных требований (ПУЭ, СНиП, инструкций завода-изготовителя) гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта.