Кабель АПвЭмПг 4х50

Кабель АПвЭмПг 4х50: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭмПг 4х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с медными жилами заземления и пониженной горючестью в оболочке из полимерной композиции. Данный тип кабеля является современной и высокотехнологичной альтернативой традиционным бумажно-масляным кабелям на среднее напряжение. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в сложных условиях.

Расшифровка маркировки АПвЭмПг 4х50

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
Э – наличие экрана по изоляции жилы.
м – наличие медных жил заземления (отсутствие обозначения или «ж» указывало бы на алюминиевые).
Пг – материал и свойства оболочки: полимерная композиция, пониженной горючести.
4х50 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: четыре жилы сечением 50 мм² каждая.

Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном из медной ленты, с отдельными медными жилами для заземления экрана, в оболочке из полимерной композиции пониженной горючести, четырехжильный, сечением жил 50 мм².

Конструкция кабеля АПвЭмПг 4х50

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) 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: три жилы для фаз (обычно белый, красный, синий или цифры 1, 2, 3) и одна жила нулевая (синяя без маркировки или с цифрой 0).

2. Изоляция

На каждую жилу методом экструзии наносится изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что кардинально улучшает свойства материала: повышает термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации увеличивается до +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность. Толщина изоляции нормируется и для напряжения 10 кВ составляет 3,4 мм.

3. Экран по жиле

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

4. Поясная изоляция

Скрученные изолированные и экранированные жилы обматываются поясной изоляцией, обычно из электропроводящей бумаги или ленты, для формирования круглой формы.

5. Медные жилы заземления

В межжильное пространство укладываются отдельные многопроволочные медные жилы меньшего сечения (обычно 16 или 25 мм²). Их количество – не менее одной, но в кабелях на 6-10 кВ часто применяют три жилы. Они служат для заземления экранов и являются обязательным элементом для безопасной эксплуатации кабеля на среднее напряжение.

6. Общий экран (электромагнитный экран)

Поверх скрученных жил и медных заземлителей накладывается экран в виде медной гофрированной ленты или оплетки из медных проволок. Он выполняет функцию защиты от внешних электромагнитных помех, замыкания на землю в случае повреждения, а также является элементом системы безопасности, отводя токи при однофазных замыканиях.

7. Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из пластиката или обмотки, предотвращающий адгезию экрана к оболочке.

8. Оболочка

Наружный защитный слой из полимерной композиции пониженной горючести (индекс «Пг»). Материал оболочки, как правило, поливинилхлорид (ПВХ) или полиэтилен, модифицированные для снижения горючести и дымообразования. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и распространения пламени.

Основные технические характеристики

Параметры кабеля АПвЭмПг 4х50 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ».

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	6/10 или 8,7/10
Количество и сечение основных жил, мм²	4 x 50
Материал жил	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина, не менее	200 м (может оговариваться с заказчиком)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	18 кВ (для U₀/U=6/10 кВ)

Электрические параметры

Электрические характеристики являются ключевыми для проектирования сетей и выбора аппаратуры защиты.

Параметр	Условия	Значение для АПвЭмПг 4х50 (6/10 кВ)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	Основная жила	0.641
Допустимый длительный ток нагрузки, А	Проложен в земле (траншее), температура грунта +25°C, глубина прокладки 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт	~175-185 А
Допустимый длительный ток нагрузки, А	Проложен в воздухе, температура воздуха +25°C	~160-170 А
Индуктивное сопротивление, Ом/км	При частоте 50 Гц	~0.11
Емкостной ток, А/км	При частоте 50 Гц и U₀=6 кВ	~0.5

Примечание: Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (группировка, температура окружающей среды, способ прокладки) и должны уточняться по расчетным таблицам ПУЭ 7 изд. или методикам ГОСТ 31996-2012.

Область применения

Кабель АПвЭмПг 4х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

Распределительные сети 6/10 кВ: Прокладка отходящих линий от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП), трансформаторным подстанциям 10(6)/0,4 кВ (ТП).
Питание мощных потребителей: Непосредственное подключение крупных электродвигателей, насосных станций, вентиляционных установок на промышленных предприятиях.
Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, по эстакадам, в кабельных этажах и двойных полах, где требования к пожарной безопасности повышены (благодаря индексу «Пг»).
Прокладка в земле (траншее): При условии защиты от механических повреждений (бронированный вариант АПвЭмПг не выпускается, для прокладки в земле без дополнительной защиты требуется применение защитных труб или коробов).
Объекты с высокой плотностью кабельных линий: Благодаря экранированию и отсутствию растекания масла, кабель безопасен при групповой прокладке.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвЭмПг перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, ААБл):

Более высокая допустимая температура эксплуатации (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
Отсутствие масла исключает риск утечек, упрощает монтаж (допускаются большие перепады по высоте трассы) и повышает экологическую безопасность.
Меньший вес и наружный диаметр, что облегчает транспортировку и прокладку.
Более высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
Меньшие диэлектрические потери.
Более простой и быстрый монтаж муфт и концевых заделок.

Преимущества перед кабелем АПвПг (без медных жил заземления):

Наличие отдельных медных жил обеспечивает надежное и предписанное ПУЭ заземление экранов, что критически важно для безопасности и корректной работы релейной защиты в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

Недостатки:

Более высокая стоимость по сравнению с бумажно-масляными кабелями на момент выбора, однако совокупная стоимость владения (с учетом монтажа и эксплуатации) часто ниже.
Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами (актуально для всех кабелей с пластмассовой изоляцией).
Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа концевых заделок для предотвращения частичных разрядов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвЭмПг 4х50 должен производиться в соответствии с разделом 2 ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена» и рекомендациями завода-изготовителя.

Прокладка: Допускается прокладка в воздухе, в помещениях, кабельных сооружениях, в земле (в трубах или с защитой от механических повреждений). Минимальный радиус изгиба – 15D (где D – наружный диаметр кабеля).
Температура: Монтаж без предварительного подогрева разрешен при температуре не ниже -15°C.
Заземление: Медные жилы заземления и экраны (медная лента) на обоих концах кабеля должны быть надежно соединены и заземлены. Сечение проводников для заземления экранов должно соответствовать ПУЭ (обычно не менее 25 мм² по меди).
Монтаж муфт: Обязательно использование специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, установку заземляющего хомута на экран.
Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна подвергаться испытанию повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) или, что современнее, диагностике частичных разрядов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвЭмПг принципиально отличается от АПвПг?

Ключевое отличие – наличие в конструкции АПвЭмПг отдельных медных жил заземления (индекс «м»). В кабеле АПвПг таких жил нет. Медные жилы предназначены исключительно для заземления экранов. Их наличие является обязательным требованием ПУЭ для кабелей на напряжение 6-35 кВ, так как обеспечивает безопасный отвод токов замыкания и гарантирует срабатывание релейной защиты. Использование АПвПг (без медных жил) для прокладки новых сетей 6-10 кВ не рекомендуется и может быть запрещено энергонадзором.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг 4х50 непосредственно в земле (траншее)?

Да, можно, но с существенной оговоркой. Кабель АПвЭмПг не имеет бронепокрова (брони), поэтому он не защищен от механических воздействий: раскопок, просадок грунта, острых камней. ПУЭ (п. 2.3.83) допускает прокладку небронированных кабелей в земле, но только при условии их прокладки в трубах (асбоцементных, ПНД, ПВХ) или блоках на всем протяжении. Прямая укладка в траншею не рекомендуется. Для прямой прокладки в землю следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШп или АПвПу.

Как правильно выбрать сечение медных жил заземления для монтажа муфт?

Сечение встроенных в кабель медных жил заземления (обычно 16 или 25 мм²) является конструктивным и определяется заводом-изготовителем. При монтаже муфт эти жилы соединяются между собой и с экраном (медной лентой) с помощью специального заземляющего хомута. Далее, для вывода на контур заземления подстанции, необходимо использовать внешний медный проводник. Его сечение должно выбираться не по сечению встроенных жил, а в соответствии с ПУЭ, табл. 1.7.5 и 1.7.6, исходя из сечения основных фазных жил кабеля. Для кабеля 4х50 мм² сечение внешнего заземляющего проводника (шинки) должно быть не менее 25 мм² по меди.

Какое напряжение указывается в маркировке 6/10 и 8,7/10 кВ и в чем разница?

Это номинальное напряжение кабеля, где U₀ – напряжение между жилой и землей (экраном), U – междуфазное напряжение сети.

6/10 кВ – применяется в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в нормальном режиме напряжение на землю не превышает фазного (6 кВ).
8,7/10 кВ – применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где при однофазном замыкании напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрасти до 8.7 кВ.

Кабель 8,7/10 кВ имеет несколько большую толщину изоляции. Для универсальности и с запасом часто заказывают кабель на 8,7/10 кВ.

Требуется ли для кабеля АПвЭмПг 4х50 дополнительная защита от распространения пламени?

Индекс «Пг» в маркировке означает, что оболочка кабеля выполнена из материала пониженной горючести. Такой кабель соответствует категории «не распространяющий горение при одиночной прокладке» по ГОСТ 31565. Для прокладки в пучках (группами) в пожароопасных помещениях, кабельных сооружениях и атомных станциях может потребоваться кабель с более высокими показателями огнестойкости, имеющий дополнительные индексы: «нг(А)-HF» (не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымо- и газовыделением). Кабель АПвЭмПг без дополнительных индексов для групповой прокладки в условиях повышенных требований пожарной безопасности может не подойти.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля АПвЭмПг, заявленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет и в значительной степени зависит от условий:

Соблюдения допустимых токовых нагрузок и отсутствия хронических перегрузок.
Качества монтажа, особенно концевых заделок и соединительных муфт.
Условий окружающей среды (агрессивность грунта, температура).
Регулярности и качества проведения диагностических испытаний (измерение частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь).

Правильная эксплуатация является ключевым фактором для достижения и превышения заявленного срока службы.