Кабель АПвЭмПг 3х50: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭмПг 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной ленты, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая кабельные сооружения, туннели, коллекторы и сырые помещения.

Расшифровка маркировки АПвЭмПг 3х50

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Э – наличие экрана в виде медной или алюминиевой ленты (в данной конструкции – медная).
• м – наличие медных проволок, служащих дренажными проводниками (могут отсутствовать в некоторых исполнениях, но в данной маркировке указывают на их наличие).
• Пг – индекс пониженной горючести. Оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
• 3х50 – три основные токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвЭмПг 3х50

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения электротехнических характеристик и механической защиты.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.

2. Изоляция

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (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 кратковременный нагрев до +130°C. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 20 кВ).

3. Экран на жиле

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроразрядов.

4. Скрутка изолированных жил

Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негорючим эластичным материалом (например, жгутами из полимерной ленты или резиновой смесью). Это придает кабелю круглую форму и повышает стабильность конструкции.

5. Общий поясной экран

Поверх скрученных жил накладывается общий экран. В кабеле марки АПвЭмПг он выполнен в виде медной или алюминиевой ленты (бумаги), наложенной с перекрытием. Часто дополнительно используются медные дренажные проволоки, уложенные поверх ленты или под нее. Эти проволоки служат для заземления экрана и обеспечения его непрерывности по длине кабеля.

6. Оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ пластиката пониженной горючести (Пг). Оболочка защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает требуемые противопожарные характеристики. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 12/20	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Максимальная температура при коротком замыкании, °C	+250	Длительность не более 5 сек.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15	При отсутствии механических нагрузок
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение, кВ	25 (для 10 кВ кабеля)	Частота 50 Гц, продолжительность 10 мин.
Допустимый длительный ток нагрузки, А	~200-220	Зависит от условий прокладки (в земле/воздухе)

Механические и эксплуатационные параметры

• Строительная длина: Устанавливается соглашением между изготовителем и потребителем, обычно не менее 250-300 м.
• Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при прокладке. Это критически важный параметр, нарушение которого ведет к повреждению изоляции и экрана.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
• Стойкость к распространению горения: Кабель соответствует категории Пг (не распространяет горение при одиночной прокладке) по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-1).

Область применения и условия прокладки

Кабель АПвЭмПг 3х50 применяется для создания и модернизации кабельных линий электропередачи среднего напряжения в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, этажи и двойные полы производственных помещений. Благодаря индексу «Пг» его разрешено использовать в зданиях и закрытых объектах.
• Прокладка в земле (траншее): Допускается, но требует дополнительной защиты от механических повреждений (брони) в случае наличия внешних угроз. Стандартный АПвЭмПг небронированный, поэтому для прокладки непосредственно в земле чаще выбирают модификации с броней (АПвЭПу2г, АПвБбШп).
• Прокладка в сырых помещениях и с умеренной химической агрессивностью: ПВХ оболочка обеспечивает достаточную стойкость к влаге и ряду химических веществ.
• Не рекомендуется для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, в блоках, а также в местах с возможными значительными растягивающими усилиями.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Экономичность: Использование алюминия вместо меди снижает стоимость кабеля и вес конструкции примерно в 2 раза при сопоставимом сечении.
• Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и перегрузкам.
• Удобство монтажа: Наличие экрана и дренажных проволок упрощает процесс заземления и оконцевания. Относительная гибкость облегчает укладку в лотках и на трассах со сложной геометрией.
• Безопасность: Оболочка с пониженной горючестью повышает пожарную безопасность объектов.

Недостатки/Ограничения:

• Отсутствие брони: Чувствительность к механическим воздействиям (удары, давление, грызуны) при прокладке в земле без дополнительной защиты.
• Свойства алюминия: Склонность к ползучести и окислению, что требует использования специальных контактных паст и надежных контактных зажимов при соединении и ответвлении.
• Ограниченная стойкость к УФ-излучению: При длительной прокладке на открытом солнце без защиты ПВХ оболочка может стареть быстрее, чем у специализированных марок с полиэтиленовой оболочкой.

Сравнение с кабелем АПвПуГ (с алюмополимерной лентой)

Часто возникает вопрос о различиях между АПвЭмПг и АПвПуГ. Ключевое отличие – в материале экрана. В АПвПуГ используется экран из алюмополимерной ленты (композитный материал: алюминиевая фольга, ламинированная полимерной пленкой). Это делает кабель легче и дешевле, но такой экран имеет более высокое сопротивление и менее эффективен для отвода токов короткого замыкания. Кабель с медным экраном (АПвЭмПг) предпочтительнее в сетях с большими токами КЗ и в ответственных объектах, где требования к экранированию строже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг 3х50 непосредственно в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле стандартного кабеля АПвЭмПг не рекомендуется. Его конструкция не включает бронепокров (стальные ленты или оцинкованные проволоки), который защищает от механических повреждений: давление грунта, раскопки, деятельность грызунов. Для прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШп или АПвПу2г. Если же прокладка АПвЭмПг в земле неизбежна, его необходимо защитить путем укладки в трубы (ПНД, асбестоцементные) или в защитные короба.

Вопрос 2: Как правильно заземлить экран кабеля АПвЭмПг?

Экран (медная лента с дренажными проволоками) подлежит обязательному заземлению с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие напряжения с экрана) и нормальной работы релейной защиты. Дренажные проволоки собираются и соединяются с земляной шиной через специальные концевые заделки (муфты). В трехжильных кабелях на напряжение 6-20 кВ экраны всех трех жил, как правило, соединяются и заземляются вместе. Схема заземления (одностороннее/двустороннее) должна соответствовать проекту и ПУЭ.

Вопрос 3: Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвЭмПг 3х50 без установки соединительных муфт?

Максимальная длина строительной бухты, поставляемая заводом-изготовителем, обычно составляет 400-700 метров в зависимости от завода и сечения. Теоретически, можно проложить всю эту длину без промежуточных муфт, что является большим преимуществом сшитополиэтиленовой изоляции перед бумажно-масляной. Однако на практике длина участка ограничивается возможностями транспортировки, монтажа (вес бухты), а также условиями трассы (повороты, перепады высот). Установка муфт требуется при соединении двух строительных длин или при ответвлении.

Вопрос 4: В чем принципиальная разница между кабелями АПвЭмПг и АВВГ в эксплуатации?

Это кабели разных классов напряжения и с разной изоляцией. АВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката и предназначен для напряжений 0.66-1 кВ. Кабель АПвЭмПг с изоляцией из сшитого полиэтилена рассчитан на среднее напряжение (6-20 кВ). Он имеет принципиально иную конструкцию с экранами на каждой жиле и общим экраном, что необходимо для работы в сетях высокого напряжения. Эксплуатационные характеристики (допустимые токи нагрузки, стойкость к перегрузкам, емкостные параметры) у АПвЭмПг значительно выше.

Вопрос 5: Требуется ли предварительный нагрев кабеля перед прокладкой в зимних условиях?

Да, если температура окружающего воздуха ниже -15°C. При отрицательных температурах ПВХ оболочка и изоляция из сшитого полиэтилена теряют эластичность и могут растрескаться при размотке, изгибах или ударах. ПУЭ и технические условия на кабель требуют его предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов прогрева (т.н. «прогрев зимнего кабеля») перед проведением монтажных работ. Прокладка без прогрева при температуре ниже допустимой приведет к необратимым повреждениям и браку.

Вопрос 6: Как определить необходимое сечение 50 мм² для конкретного объекта?

Выбор сечения 50 мм² или любого другого производится на основе расчета по следующим критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества кабелей в пучке. 2) По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ для силовых сетей). 3) По току короткого замыкания (термическая стойкость). 4) По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Для предварительной оценки кабель АПвЭмПг 3х50 часто применяется для питания мощных электродвигателей (сотни кВт), распределительных пунктов 10 кВ, трансформаторных подстанций с мощностью трансформаторов 1000-2500 кВА. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.