Кабель АПвЭгаПу 3х35: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭгаПу 3х35 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с защитным покровом в виде алюминиевой гофрированной оболочки и наружным полиэтиленовым шлангом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в воде, в условиях агрессивных сред и сейсмической активности.

Расшифровка маркировки АПвЭгаПу 3х35

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка (в данном контексте указывает на наличие внутренней оболочки, но в полной маркировке относится к следующему элементу).
• Э – экран по изоляции жилы (индивидуальный экран).
• га – герметизация и защитная оболочка в виде гофрированной алюминиевой ленты, наложенной продольно и сварной.
• Пу – наружный защитный шланг из полиэтилена.
• 3х35 – три основные жилы сечением 35 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвЭгаПу 3х35

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

1. Токопроводящая жила

Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 35 мм² включительно. Для сечения 35 мм² жила, как правило, однопроволочная. Алюминий обеспечивает меньший вес и стоимость по сравнению с медью, что критически важно для магистральных линий.

2. Изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 сек) изоляция выдерживает температуру +250°C. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерный, беспористый слой.

3. Экран по жиле

Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты, поверх которой наложена медная лента или проволоки, спирально наложенные с перекрытием. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг изолированной жилы, предотвращая локальные перенапряжения, и служит для пропуска токов утечки и токов однофазного короткого замыкания.

4. Поясная изоляция

Экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка) из электропроводящих или полупроводящих лент для формирования ровной цилиндрической поверхности.

5. Внутренняя оболочка

Поверх поясной изоляции или скрученных жил экструдируется внутренняя оболочка (под оболочкой) из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Она служит для дополнительной герметизации и защиты экранов жил от повреждения гофрированной оболочкой.

6. Гофрированная алюминиевая герметизирующая оболочка (га)

Ключевой элемент конструкции. Изготавливается из алюминиевой ленты, которая продольно накладывается на кабель и сваривается по кромке, формируя герметичный трубчатый барьер. После этого оболочка гофрируется для придания гибкости. Функции:

• Герметичность: Полностью исключает проникновение влаги и агрессивных веществ в продольном и поперечном направлениях.
• Защита от механических воздействий: Выполняет роль брони, защищая от сдавливания, грызунов, случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.
• Нулевая жила: В системах с заземленной нейтралью может использоваться в качестве заземляющего или нулевого проводника (при соответствии требованиям ПУЭ по сечению).

7. Наружный полиэтиленовый шланг (Пу)

На алюминиевую оболочку экструдируется защитный шланг из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Он защищает алюминий от коррозии, химического воздействия почвы и блуждающих токов, а также снижает риск электрокоррозии. Цвет шланга, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Технические параметры кабеля АПвЭгаПу 3х35

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ)
Количество и сечение основных жил	3 х 35 мм²
Форма жилы	Круглая, однопроволочная (возможна многопроволочная по ТУ)
Материал жилы	Алюминий (Al)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы)
Температура при коротком замыкании	+250 °C (не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки	Для кабеля на 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин.
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭгаПу 3х35 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание районных и городских подстанций, распределительных пунктов, ответвления к мощным потребителям.
• Промышленные предприятия: Питание цеховых трансформаторов, мощных электродвигателей, главных распределительных щитов.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, порты.
• Установки с особыми требованиями: Трассы с риском механических повреждений, в грунтах с высокой коррозионной активностью (солончаки, насыпные грунты), в условиях блуждающих токов, в сейсмически активных районах.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Прокладка осуществляется на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Наличие гофроалюминиевой оболочки позволяет прокладывать кабель без дополнительных защитных труб (если не требуется защита от активного внешнего механического воздействия).
• В воде: Герметичная конструкция допускает прокладку по дну водоемов, через реки и каналы.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Может прокладываться на лотках и конструкциях.
• В условиях агрессивной среды: Благодаря полиэтиленовому шлангу поверх герметичной оболочки, кабель устойчив к химическому воздействию.

Прокладка по воздуху (по фасадам, на тросах) не является основным назначением данной марки, так как для этого существуют более легкие марки (например, АВВГ, СИП). Однако при наличии соответствующего обоснования и креплений, допускается и такой способ.

Сравнение с аналогами и преимущества

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвЭгаПу с аналогами

Марка кабеля	Конструктивные особенности	Ключевые отличия и область предпочтительного применения
АПвЭгаПу	Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, экран, гофроалюминий, полиэтиленовый шланг.	Максимальная защита от влаги и механических повреждений. Для прокладки в земле (в т.ч. агрессивной), в воде, в зонах риска.
АПвПу	Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, экран, полиэтиленовый шланг.	Отсутствие гофроалюминиевой оболочки. Меньшая механическая защита. Для кабельных каналов, туннелей, где нет риска сдавливания.
АПвБбШп	Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, экран, броня из стальных лент, полиэтиленовый шланг.	Броня из стальных лент лучше защищает от острых предметов и грызунов, но менее гибкая и не обеспечивает полной герметичности. Требует защиты от коррозии брони.
АСБл	Алюминиевая жила, бумажная пропитанная изоляция, броня из стальных лент, защитный покров.	Устаревшая технология. Ограничения по перепаду высот, риск течи пропитки. Дешевле, но требует большего внимания при монтаже и эксплуатации.

Преимущества кабеля АПвЭгаПу 3х35:

• Абсолютная герметичность: Гофрированная алюминиевая оболочка является непреодолимым барьером для влаги и газов, что исключает старение изоляции из-за увлажнения.
• Высокая коррозионная стойкость: Наружный полиэтиленовый шланг защищает алюминиевую оболочку от химикатов и электрокоррозии.
• Отличная механическая защита: Гофроалюминий выдерживает значительные нагрузки на сжатие и растяжение.
• Малый вес: По сравнению со стальнобронированными кабелями того же сечения.
• Гибкость и удобство монтажа: Благодаря гофрированию, кабель имеет приемлемый радиус изгиба.
• Высокие электрические характеристики СПЭ-изоляции: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым перегрузкам.
• Возможность использования оболочки в качестве нулевой жилы.

Особенности монтажа и оконцевания

Монтаж кабеля АПвЭгаПу требует соблюдения специфических правил:

1. Работа с герметичной оболочкой: При разделке кабеля необходимо обеспечить герметизацию торца алюминиевой оболочки во избежание попадания влаги внутрь. Для этого используют термоусаживаемые заглушки или герметизирующие составы.
2. Заземление экранов: Экраны всех трех жил должны быть надежно соединены между собой и заземлены с обеих сторон линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального функционирования сети.
3. Использование специализированной арматуры: Для оконцевания и соединения применяются муфты (соединительные, концевые), предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой герметичной оболочкой. Концевые муфты (наружной или внутренней установки) обеспечивают плавный контроль электрического поля и вывод экранов на заземление.
4. Контроль изоляции после прокладки: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением или переменным напряжением частотой 0,1 Гц (метод VLF) для проверки целостности изоляции после монтажных работ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие АПвЭгаПу от АПвБбШп?

Основное отличие — в материале и функции защитного покрова. АПвЭгаПу имеет герметичную гофрированную алюминиевую оболочку, которая защищает от влаги и обеспечивает механическую прочность. АПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, которая лучше защищает от острых предметов и прокусов, но не является герметичной. Выбор зависит от условий прокладки: при высоком уровне грунтовых вод и риске увлажнения предпочтительнее АПвЭгаПу; при каменистых грунтах и активности грызунов может быть выбран АПвБбШп.

2. Можно ли использовать алюминиевую оболочку кабеля в качестве нулевого (заземляющего) проводника?

Да, это допускается Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ, п. 1.7.121, 3.4.12), при условии, что ее сечение удовлетворяет требованиям к сечению нулевых или заземляющих проводников. Для кабеля 3х35 сечение алюминиевой оболочки значительно превышает сечение фазной жилы, поэтому, как правило, оно соответствует требованиям. Однако необходимо выполнить расчет и убедиться в надежности соединений оболочки на муфтах и концевых заделках.

3. Каков минимальный радиус изгиба при прокладке кабеля АПвЭгаПу 3х35?

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля (15D). Для кабеля на 10 кВ сечением 35 мм² наружный диаметр примерно 45-50 мм. Следовательно, радиус изгиба составит 15

• 50 мм = 750 мм. При монтаже на неподвижных участках после прокладки радиус может быть уменьшен до 7,5D.

4. Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвЭгаПу при прокладке в земле (траншее)?

Как правило, дополнительная защита в виде труб или кирпича не требуется, так как гофроалюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг обеспечивают достаточную механическую и коррозионную стойкость. Однако, если существует риск прямого механического воздействия (например, при прокладке под дорогами с активным движением, в зонах возможных земляных работ), рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, либо использование сигнальной ленты и защитных плит.

5. Какой метод испытаний предпочтительнее после монтажа кабеля: постоянным или переменным напряжением?

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, к которым относится АПвЭгаПу, современные стандарты (в т.ч. ГОСТ Р 55190-2012, МЭК 60502-2) рекомендуют испытания переменным напряжением очень низкой частоты (VLF — 0,1 Гц) или переменным напряжением промышленной частоты 50 Гц. Испытания постоянным выпрямленным напряжением могут создавать в объемной изоляции СПЭ необратимые пространственные заряды, что в долгосрочной перспективе снижает надежность. Поэтому метод VLF является предпочтительным и более безопасным для диагностики состояния изоляции.

6. Каковы особенности монтажа концевых муфт на данный кабель?

При монтаже концевых муфт необходимо:

• Аккуратно снять наружный полиэтиленовый шланг и гофрированную алюминиевую оболочку на необходимую длину.
• Обеспечить герметизацию среза алюминиевой оболочки (часто элемент муфты включает для этого специальную герметизирующую ленту или колпачок).
• Тщательно зачистить полупроводящий экран на изоляции жил на заданную длину, не повредив основную изоляцию.
• Установить на жилу стресс-конус (элемент, выравнивающий электрическое поле), который может быть частью термоусаживаемой или холодноусаживаемой муфты.
• Надежно соединить экраны жил с системой заземления муфты.
• Соблюсти геометрию и чистоту при сборке всех элементов.

Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.

Заключение

Кабель АПвЭгаПу 3х35 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения класса 6-20 кВ. Его ключевые преимущества — абсолютная герметичность, обеспечиваемая гофрированной алюминиевой оболочкой, и высокие электротехнические характеристики изоляции из сшитого полиэтилена — делают его оптимальным выбором для ответственных трасс, прокладываемых в сложных грунтовых условиях, в воде и в агрессивных средах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований гарантируют долговечность и бесперебойность работы энергетического объекта на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.