Кабель АПвЭмПг 6 кВ 70 мм

Кабель АПвЭмПг 6 кВ 70 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвЭмПг 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 6 кВ в электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы разработаны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях, включая среды с высокой влажностью и в присутствии химически активных веществ. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), Э – экран из медных проволок поверх изолированной жилы, М – медные проволоки в общем экране, Пг – герметизированная оболочка из полиэтилена повышенной плотности (PE/ПЭ).

Конструкция кабеля АПвЭмПг 6 кВ 70 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.

• Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (марка АВЕ или аналогичная) круглой формы, однопроволочной (при сечениях до 70 мм² включительно) или многопроволочной. Для сечения 70 мм², согласно ГОСТ, жила, как правило, однопроволочная. Алюминий выбран как материал, обеспечивающий оптимальное соотношение проводимости, массы и стоимости.
• Экран по жиле (подушечный экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевое отличие от кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью (допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме) и не требует ограничений по перепаду высот при прокладке.
• Экран по изоляции: Поверх изоляции накладывается второй слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции.
• Поэлементный медный экран (обозначение «Э» в маркировке): Поверх экрана по изоляции каждой фазы наложена оплетка из медных проволок малого диаметра. Этот экран служит для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции нулевой последовательности в сетях с изолированной нейтралью. Также он является путем для стока токов утечки и токов короткого замыкания.
• Заполнение: Пространство между изолированными и экранированными жилами заполняется эластичным негигроскопичным материалом (например, резиновыми жгутами или ПЭ-шнурами) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных жил с заполнением может накладываться обмотка из полимерной пленки или аналогичного материала.
• Общий медный экран (обозначение «М» в маркировке): Поверх поясной изоляции наложена оплетка из медных проволок. Этот экран выполняет функции защиты от внешних электромагнитных воздействий и является элементом системы безопасности, отводя токи при повреждении. В сочетании с герметичной оболочкой он также служит барьером для распространения влаги вдоль кабеля.
• Разделительный слой: Под оболочкой может находиться слой из пластиката ПВХ или полиэтилена, защищающий экран от контакта с оболочкой.
• Наружная герметичная оболочка (обозначение «Пг»): Внешний защитный слой выполнен из полиэтилена повышенной плотности (HDPE). Оболочка «Пг» (герметичная) подразумевает повышенную стойкость к проникновению влаги и агрессивных сред. Она обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, ударным нагрузкам, солнечному излучению (УФ) и широкому диапазону температур.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля АПвЭмПг 6 кВ 70 мм² регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ. Общие технические условия) и стандартов серии МЭК 60502.

Таблица 1. Сводные технические характеристики кабеля АПвЭмПг 6 кВ 70 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Число и сечение жил	1×70, 3×70, 4×70 (3+1)
Материал жилы	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при КЗ, не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км (для жил сечением 70 мм²)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин.	15 кВ (для кабелей на U0/U=6/10 кВ)
Длительно допустимый ток нагрузки (для 3-жильного кабеля, проложенного в земле при температуре грунта +25°C и глубине 0.7 м)	~205-220 А (точное значение зависит от условий прокладки и удельного теплового сопротивления грунта)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭмПг 6 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ.
• Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций на промышленных предприятиях (нефтегаз, химия, металлургия, горнодобывающая отрасль).
• Создание кабельных вводов на трансформаторных подстанциях и распределительных пунктах.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Для прямой прокладки в земле рекомендуется дополнительная защита (броня), например, кабель АПвЭПу2г.

Важное замечание: Кабель АПвЭмПг не имеет бронепокрова (брони), поэтому его прокладка в земле без защитных труб (гофр, HDPE-труб) или плит допускается только в условиях, где полностью исключен риск механических повреждений при раскопках, просадке грунта и т.д. Основной способ прокладки – в кабельных сооружениях и лотках.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, АСБ2л):

• Преимущества АПвЭмПг: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C), большая пропускная способность; отсутствие ограничений по разности уровней; меньший вес и внешний диаметр; простота монтажа и разделки (не требуется герметизация концов); высокая стойкость к влаге; большая длина строительных отрезков.
• Недостатки АПвЭмПг: Более высокая начальная стоимость; чувствительность к точечным механическим воздействиям (проколам); необходимость более тщательной подготовки трассы при прокладке в земле без брони.

Сравнение с кабелем в ПВХ-оболочке (АПвЭВ, АВВГ):

• Преимущества АПвЭмПг: Герметичная полиэтиленовая оболочка «Пг» обладает более высокой стойкостью к влаге, агрессивным грунтам и УФ-излучению, что делает кабель пригодным для прокладки на открытом воздухе и в сырых помещениях. ПЭ оболочка также имеет лучшие механические характеристики на сжатие и истирание.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка должна производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
• При монтаже концевых и соединительных муфт необходимо обеспечить качественную заделку экранов и их заземление. Заземление должно быть выполнено с двух сторон кабельной линии.
• При прокладке в лотках кабель может укладываться пучком, но необходимо учитывать снижающие коэффициенты для допустимого тока нагрузки при групповой прокладке.
• Обязательным является проведение приемо-сдаточных испытаний повышенным напряжением после монтажа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвЭмПг от АПвЭПу?

Основное отличие – в конструкции общего экрана. «М» в маркировке означает, что общий экран выполнен в виде оплетки из медных проволок. «Пу» означает, что общий экран выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно поверх поясной изоляции. Экран типа «М» (проволочный) обеспечивает лучшую гибкость кабеля и более удобен для монтажа и заземления при установке муфт. Экран типа «Пу» (ленточный) часто используется в сочетании с броней.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг 6 кВ 70 мм² в земле без защиты?

Технически оболочка ПЭ позволяет это делать, но с серьезными оговорками. Согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабели без брони могут прокладываться в земле только на участках, где не ожидается механических повреждений, и при условии защиты кирпичными или бетонными плитами. На практике для прямой прокладки в траншее почти всегда выбирают бронированные марки (АПвЭПу2г, АПвБбШп). АПвЭмПг в земле рекомендуется прокладывать в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных).

Какой токовый нагрузки можно ожидать для 3-жильного кабеля 70 мм²?

Длительно допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (земля, воздух, лотки), температуры окружающей среды, количества кабелей в пучке и их взаимного расположения. Для ориентира: один трехжильный кабель АПвЭмПг 6 кВ 3х70 мм², проложенный в земле (траншее) при температуре грунта +25°C и глубине 0.7 м, может нести ток примерно 210-220 А. При прокладке в воздухе при температуре +25°C этот ток составит около 205-215 А. Для точного расчета необходимо использовать методики, приведенные в ПУЭ (Глава 1.3) или стандартах МЭК 60287, учитывая все поправочные коэффициенты.

Нужно ли заземлять экраны кабеля АПвЭмПг с двух сторон?

Да, это обязательное требование безопасности и корректной работы сети. Медные экраны (поэлементные и общий) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает путь для токов утечки, снижает электромагнитные помехи, защищает персонал от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции и обеспечивает правильное функционирование релейной защиты, основанной на токах нулевой последовательности.

В чем принципиальная разница между изоляцией из СПЭ (АПвЭмПг) и ПВХ (АВВГ)?

Сшитый полиэтилен (XLPE, СПЭ) – это термореактивный материал, молекулы которого «сшиты» в трехмерную сетку под воздействием химических агентов или радиации. Это придает ему стабильность формы при высоких температурах (до +90°C длительно), высокую электрическую прочность и стойкость к тепловому старению. Поливинилхлорид (ПВХ) – термопластичный материал, который размягчается при нагреве (макс. рабочая температура +70°C), имеет более высокие диэлектрические потери и меньшую стойкость к влаге в долгосрочной перспективе. Кабели на напряжение 6 кВ и выше практически всегда выполняются с изоляцией из СПЭ.

Что означает индекс «г» в маркировке АПвЭмПг?

Индекс «г» означает «герметизированный» и указывает на наличие в конструкции кабеля барьеров для продольного распространения влаги. В кабеле АПвЭмПг это достигается за счет использования сплошной полиэтиленовой оболочки повышенной плотности, которая сама по себе является отличным влагобарьером, а также за счет применения заполнителей в межжильном пространстве и, в некоторых конструкциях, гидрофобных материалов под оболочкой.