Кабель АПвЭПу 3х50
Кабель АПвЭПу 3х50: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвЭПу 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с экраном в виде медной проволоки, в защитной оболочке из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АПвЭПу 3х50 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания; Э – экран из медных проволок; Пу – защитная оболочка из полиэтилена повышенной стойкости; 3х50 – три основные жилы сечением 50 мм² каждая.
Конструкция кабеля АПвЭПу 3х50
Конструкция кабеля является многослойной и каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения надежности и долговечности в условиях высокого напряжения.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, однопроволочной (монолитной) для сечений до 50 мм² включительно. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является однопроволочной, что обеспечивает жесткость и простоту монтажа.
- Фазная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечного сшивания молекул, кардинально отличается от обычного ПЭ термостойкостью, стойкостью к трекингу и деформациям под нагревом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,0 мм).
- Экран на жиле (пофазный): Поверх изоляции каждой жилы наложен полупроводящий экран в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Он необходим для выравнивания электрического поля и устранения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
- Поясная изоляция: Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы.
- Экран (общий): Поверх скрученных жил накладывается медный экран. В кабеле АПвЭПу он выполнен в виде оплетки из медных проволок. Этот экран выполняет несколько функций: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю в случае повреждения, а также служит элементом системы защиты (заземления).
- Защитная оболочка: Внешний слой из полиэтилена повышенной стойкости (Пу). Данный материал обеспечивает отличную защиту от влаги, агрессивных химических сред (кислот, щелочей, солей), коррозии и ультрафиолетового излучения, что делает кабель пригодным для прокладки в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью), каналах, туннелях и на открытом воздухе.
- Магистральные и распределительные линии в городских кабельных сетях 6-20 кВ.
- Питание мощных промышленных потребителей, трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка на территории промышленных предприятий, в том числе в зонах с агрессивной средой.
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Прокладка в пожароопасных зонах (оболочка из полиэтилена не распространяет горение при одиночной прокладке).
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге и химической коррозии.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и галереях: Благодаря отсутствию металлической брони, кабель имеет меньший вес и более гибок.
- На открытом воздухе (по эстакадам, по стенам зданий): Оболочка Пу устойчива к УФ-излучению и перепадам температур.
- Преимущество АПвЭПу: Медный экран-оплетка обладает более высокой проводимостью и механической стойкостью, лучше выдерживает токи короткого замыкания. Монтаж и заделка экрана проще.
- Недостаток АПвЭПу: Более высокая стоимость из-за использования меди.
- Преимущество АПвЭПу: Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C), меньший вес и радиус изгиба, отсутствие ограничений по перепаду уровней прокладки (нет риска стекания пропитки), простота монтажа и обслуживания, большая длина поставки.
- Недостаток АПвЭПу: Отсутствие брони требует дополнительных мер защиты при прокладке в грунтах с риском механических повреждений. Более высокая чувствительность к точечным механическим воздействиям при монтаже.
- Преимущество АПвЭПу: Значительно более низкая стоимость и меньший вес при аналогичном сечении.
- Недостаток АПвЭПу: Большее удельное электрическое сопротивление алюминия требует, при прочих равных, несколько большего сечения для передачи той же мощности. Алюминиевые жилы требуют особого внимания к качеству контактных соединений из-за склонности к образованию окисной пленки и ползучести.
- Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при температуре не ниже -20°C.
- Раскрой кабеля: Требует аккуратности, чтобы не повредить изоляцию и экран. Послойный срез оболочки, экрана, полупроводящих слоев и изоляции выполняется специальным монтажным инструментом.
- Оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельных наконечников для алюминиевых жил (опрессовка или болтовое соединение) с переходным контактным составом для предотвращения окисления. На конец кабеля устанавливается термоусаживаемая или холодноусаживаемая концевая муфта, которая обеспечивает контроль электрического поля, изоляцию и защиту от влаги.
- Соединение: Для сращивания двух отрезков кабеля используются соединительные муфты проходного типа, рассчитанные на напряжение 10 кВ и изоляцию из СПЭ. Муфта воссоздает непрерывность токоведущей жилы, экрана и изоляции.
- Заземление: Медный экран-оплетка с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. Это критически важно для безопасности и нормальной работы линии.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвЭПу 3х50 регламентируются стандартами ТУ 16.К71-335-2004 и соответствуют международным стандартам МЭК. Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические параметры для кабеля на напряжение 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительно допустимая |
| Температура при коротком замыкании (до 4 сек), °C | 250 | |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C | -20 | |
| Допустимый ток нагрузки (Iдл), А | ~180-200 | Зависит от способа прокладки (в земле/воздухе) |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре 20°C |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,11 | |
| Емкость, мкФ/км | ~0,25 |
Таблица 2. Механические и геометрические параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сечение основной жилы, мм² | 50 |
| Количество и форма жил | 3, однопроволочные, круглые |
| Наружный диаметр кабеля, мм | Приблизительно 45-55 |
| Масса 1 км кабеля, кг | Приблизительно 2500-3000 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 150-200 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭПу 3х50 применяется для создания и модернизации кабельных линий электропередачи в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Важно: Кабель АПвЭПу не имеет брони, поэтому при прокладке в земле с высокой активностью грызунов или риском механических повреждений (например, в местах возможных земляных работ) требуется дополнительная защита в виде пластиковых или металлических коробов/труб.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с другими распространенными марками кабелей на 10 кВ позволяет сделать обоснованный выбор.
По сравнению с кабелем АПвПу (с алюминиевым экраном в виде ленты):
По сравнению с кабелем АСБл (с бумажной пропитанной изоляцией и броней):
По сравнению с кабелем ПвП (с медными жилами):
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвЭПу 3х50 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ и инструкций по монтажу кабелей с изоляцией из СПЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭПу от АПвПуг?
Основное отличие в материале и конструкции общего экрана. В АПвЭПу экран выполнен в виде оплетки из медных проволок (Э), а в АПвПуг – в виде экструдированной медной ленты, поверх которой наложены дренажные проволоки (г). Кабель с ленточным экраном (Пуг) часто считается более технологичным в производстве, обладает идеально круглой формой и лучшей влагозащитой экрана, но оплеточный экран (Э) может быть предпочтительнее с точки зрения удобства монтажа и гибкости.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 3х50 в земле без дополнительной защиты?
Технически оболочка Пу позволяет это делать. Однако, учитывая отсутствие брони, ПУЭ и здравый смысл рекомендуют при прокладке в траншеях обеспечивать защиту от механических повреждений на всем протяжении. Это может быть укладка в трубы, короба или защита кирпичом/бетонными плитами, особенно на участках с повышенным риском (под дорогами, в местах возможных раскопок).
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭПу, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс напрямую зависит от условий эксплуатации (температурный режим, перегрузки, коррозионная активность среды, качество монтажа и соединений).
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель специальное оборудование?
Да, обязательно. Для качественного монтажа муфт на кабель с изоляцией из СПЭ требуется набор профессионального инструмента: труборезы, фаскосниматели, стрипперы для послойной зачистки. Для термоусаживаемых муфт необходим газовый или пропановый нагреватель с точной регулировкой температуры. Работы должны выполняться по строгой технологической карте, прилагаемой к муфте.
Почему в кабеле используется именно сшитый полиэтилен, а не ПВХ?
Поливинилхлорид (ПВХ) не обладает достаточными диэлектрическими и термическими характеристиками для напряжений выше 1-3 кВ. Сшитый полиэтилен (XLPE) имеет более высокую рабочую температуру (90°C против 70°C), значительно меньшие диэлектрические потери, не поддерживает горение, не течет при нагреве и обладает отличной влагостойкостью, что делает его стандартом для изоляции кабелей среднего и высокого напряжения.
Допускается ли прокладка кабеля АПвЭПу в одном лотке с кабелями низкого напряжения?
ПУЭ (п. 2.1.16, 2.3.135) разрешают совместную прокладку силовых кабелей до 20 кВ между собой и с кабелями других напряжений. Однако при этом должны соблюдаться требования по противопожарной безопасности (например, использование нераспространяющих горение кабелей). Для кабелей на 10 кВ рекомендуется, по возможности, раздельная прокладка. В любом случае, расстояние между группами кабелей разных напряжений в одном лотке или коробе должно быть не менее 50 мм, либо они должны быть разделены несгораемой перегородкой.
Заключение
Кабель АПвЭПу 3х50 является современным, надежным и технологичным решением для строительства распределительных сетей 6-20 кВ. Его конструкция, основанная на алюминиевых жилах, изоляции из сшитого полиэтилена и медном экране-оплетке в полиэтиленовой оболочке, обеспечивает оптимальный баланс стоимости, долговечности и эксплуатационных характеристик. Правильный выбор этой марки кабеля, учет условий прокладки (необходимость дополнительной механической защиты), а также профессиональный монтаж с применением соответствующих аксессуаров (муфт, наконечников) являются залогом создания энергоэффективной и бесперебойной кабельной линии на десятилетия.