Кабель АПвЭПу: конструкция, характеристики и область применения трехжильной версии

Кабель АПвЭПу – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, броней из стальных оцинкованных проволок и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Э – экран из медных проволок и электропроводящей ленты, Пу – защитная оболочка (шланг) из полиэтилена. Цифра «3» указывает на количество основных токопроводящих жил. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля АПвЭПу 3х

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или АВЕФ) круглой или секторной формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм²) или многопроволочными.
• Фазная изоляция: Наносится экструзионным способом на каждую жилу. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных связей между молекулами), обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
• Экран на жиле: Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля и устранения его искажений у поверхности изоляции.
• Поясная изоляция: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, часто в виде обмотки из полупроводящей ленты.
• Медный экран (экран сердечника): Поверх поясной изоляции накладывается экран, состоящий из медных проволок малого сечения, уложенных спирально, и/или медной ленты. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы защиты от короткого замыкания (путь для тока КЗ) и обеспечивает безопасность при обслуживании.
• Броня: Выполняется из стальных оцинкованных проволок круглого или плоского (типа «плетенка») профиля, наложенных поверх разделительного слоя (например, битумированной бумаги или полимерной ленты). Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов и других внешних воздействий.
• Наружная оболочка: Защитный шланг из полиэтилена (PE), наложенный поверх брони. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель АПвЭПу 3х соответствует требованиям ТУ 16-705.499-2010 и другим отраслевым стандартам. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Номинальные сечения жил и массогабаритные показатели (пример для 10 кВ)

Сечение, мм²	Макс. внешний диаметр, мм	Масса 1 км, кг	Допустимый ток нагрузки в земле, А*
3х50	55-60	3500-4000	180-200
3х70	60-65	4200-4800	220-240
3х95	65-70	5000-5700	260-280
3х120	70-75	5800-6600	300-320
3х150	75-82	6800-7800	340-370
3х185	82-88	8000-9200	390-420
3х240	88-95	9800-11200	450-490

*Значения приведены ориентировочно. Точные данные определяются условиями прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее) и должны браться из расчетных таблиц ПУЭ и каталогов производителей.

Таблица 2. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8.7/15, 12/20, 21/35
Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 10 мин.	Для 10 кВ: 25 кВ; для 35 кВ: 65 кВ
Макс. рабочая температура жилы	+90°C (длительно), +130°C (в аварийном режиме до 8 ч), +250°C (при КЗ до 4 с)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x (наружный диаметр кабеля)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Стойкость к переменным механическим нагрузкам (для брони из круглых проволок)	Высокая, допустимо применение на трассах с вибрацией

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭПу 3х предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (под навесами). Броня из стальных оцинкованных проволок делает его предпочтительным выбором для:

• Магистральных линий электропередачи 6-35 кВ в распределительных сетях.
• Питания мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные станции).
• Устройства вводов на территории с тяжелыми условиями (каменистый грунт, риск механических повреждений).
• Участков с повышенными требованиями к механической прочности (переходы через дороги, риск раскопок).
• Районов с холодным климатом благодаря морозостойкости полиэтиленовой оболочки.

Важно: Прокладка в воздухе (по фасадам, эстакадам) без дополнительной защиты от УФ-излучения не рекомендуется, так как полиэтилен, хотя и обладает стойкостью, со временем может деградировать под постоянным воздействием солнца. Для таких случаев существуют модификации с оболочкой из поливинилхлорида (ПвХ), например, АПвЭп.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвЭПу 3х:

• Высокая стойкость к влаге и коррозии: Полностью герметичная конструкция (полиэтиленовая оболочка поверх брони) надежно защищает от проникновения влаги и агрессивных веществ к броне и изоляции.
• Отличные механические свойства: Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от растяжения, сдавливания и точечных ударов.
• Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает длительную работу при +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелем с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке (в отличие от маслонаполненных кабелей), меньший вес и радиус изгиба.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ оболочке (АВВГ) или бронированными кабелями с ПВХ шлангом (ВБШв).
• Чувствительность к качеству монтажа концевых заделок и муфт. Неправильный монтаж соединений является основной причиной отказов кабельных линий с изоляцией из СПЭ.
• Необходимость применения специального инструмента для разделки и монтажа.
• Ограниченная стойкость оболочки к ультрафиолету при открытой прокладке без защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвЭПу и АПвПу?

Основное отличие – наличие медного экрана (буква «Э» в маркировке). АПвЭПу имеет экран из медных проволок/ленты поверх изолированных жил, а АПвПу – без такого экрана. Экран необходим для сетей с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью на напряжение 6-35 кВ для выравнивания электрического поля и обеспечения безопасности. Кабель АПвПу может применяться в сетях с эффективно заземленной нейтралью (где нейтраль глухо заземлена), где требования к экранированию иные.

Можно ли прокладывать АПвЭПу в помещениях?

Да, можно, но с учетом требований ПУЭ. В сухих и влажных помещениях, а также в кабельных сооружениях его прокладка допустима. Однако, при прокладке в пожароопасных помещениях или по сгораемым конструкциям, необходимо учитывать, что полиэтилен является горючим материалом. Может потребоваться дополнительная защита (например, прокладка в несгораемых лотках, заштукатуривание).

Какой кабель выбрать: АПвЭПу или АПвБбШп?

Выбор зависит от условий прокладки. АПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из полиэтилена (Шп). Такая броня лучше защищает от механических повреждений режущего/давящего типа (например, камни в грунте), но хуже противостоит растягивающим усилиям. АПвЭПу с броней из проволок (Пу) предпочтительнее на участках с возможными растягивающими нагрузками (например, на склонах, в условиях просадки грунта) и при наличии вибраций. Также проволочная броня обеспечивает лучшую гибкость.

Как монтировать концевые муфты на кабель АПвЭПу?

Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального набора для разделки кабеля и термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных именно для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Критически важные этапы: точная цилиндрическая зачистка полупроводящего экрана на изоляции жилы, плавный переход экрана, отсутствие заусенцев и загрязнений, герметизация оболочки. Нарушение технологии – основная причина пробоев.

Как определить необходимое сечение кабеля АПвЭПу для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по следующим критериям, приведенным в ПУЭ (Глава 1.3):
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву).
2. По потере напряжения (для удаленных потребителей).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания.
4. По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования мощности).
Расчет должен выполнять проектировщик, учитывая способ прокладки, температуру окружающей среды, количество параллельно проложенных кабелей и другие факторы.

Заключение

Кабель АПвЭПу 3х представляет собой современное, надежное решение для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности и коррозионной стойкости. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, проволочной брони и полиэтиленового шланга, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) при эксплуатации в сложных грунтах, включая насыщенные влагой и агрессивные среды. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж и применение соответствующих аксессуаров (муфт, концевых заделок) являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего периода эксплуатации.