Кабель АПвКаПг 3х120: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвКаПг 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с герметизированной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. 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 маркировки АПвКаПг 3х120 следующая: А – жила из алюминия; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии вулканизации; Ка – общий экран в виде медной оплетки; Пг – герметизированная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (буква «г» указывает на наличие гидрофобного заполнения в экране); 3х120 – три токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвКаПг 3х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности), многопроволочная, класса 2 по гибкости (по ГОСТ 22483). Использование алюминия обеспечивает легкость и экономичность по сравнению с медными аналогами.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что особенно важно для изоляции из СПЭ.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – обычно 3,4 мм. СПЭ обладает высокой термической стойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящий). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции, завершая формирование коаксиальной структуры каждой фазы, что обеспечивает радиальное электрическое поле.
• Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для придания общей формы.
• Экран (общий). Обозначается в маркировке как «Ка». Выполнен в виде медной оплетки с номинальным сечением не менее 25 мм² (для данного класса кабелей). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющего проводника при коротких замыканиях. Наличие гидрофобного заполнения («г» в маркировке) в экранирующем слое препятствует продольному распространению влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• Оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи), влаги и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвКаПг 3х120 должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 16.К71-335-2004 (или более новых редакций) и международным стандартам (МЭК 60502-2).

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) или 12/20 (24)
Количество и сечение жил, мм²	3 х 120
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90 (длительно), +130 (в режиме перегрузки), +250 (при КЗ, не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C	-15
Допустимый радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000 (при +20°C)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/время	Для кабеля 10 кВ: 22 кВ / 10 мин. (после монтажа: 17 кВ / 5 мин.)
Строительная длина, м, не менее	150-200 (может оговариваться в заказе)
Примерный наружный диаметр и масса 1 км кабеля (для 10 кВ)	~58-62 мм, ~4500-5000 кг/км

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвКаПг 3х120 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях. Благодаря герметизированному экрану («г») он рекомендован для трасс с повышенной влажностью и в условиях возможного затопления. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория ПРГП). Основные объекты применения: распределительные сети 6-20 кВ городской инфраструктуры, промышленные предприятия, подстанции, объекты генерации, нефтегазового комплекса.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвКаПг 3х120:

• Высокая пропускная способность и термостойкость благодаря изоляции из СПЭ.
• Надежная защита от влаги за счет гидрофобного заполнения в экране.
• Устойчивость к коррозии и агрессивным средам благодаря ПВХ оболочке.
• Относительно меньшая масса и стоимость по сравнению с медножильными кабелями аналогичного сечения.
• Хорошие механические свойства и стойкость к деформациям.

Недостатки и ограничения:

• Алюминиевая жила требует более аккуратного монтажа (склонность к ползучести, окислению), необходимо использовать специальные кабельные аксессуары для алюминия.
• По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке, имеет меньшую стойкость к механическим нагрузкам (давление грунта, вибрация), что требует соблюдения правил прокладки в земле.
• ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к прямым солнечным лучам (требуется защита при открытой прокладке).

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКаПг 3х120 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента). Радиус изгиба не должен быть менее 15 внешних диаметров кабеля. Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевыми жилами. Критически важно обеспечить качественную заделку экрана с надежным заземлением. При монтаже концевых муфт на открытом воздухе необходимо учитывать УФ-стойкость их полимерных элементов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКаПг от АПвПг?

Буква «Ка» в маркировке АПвКаПг указывает на то, что экран выполнен в виде медной оплетки. В марке АПвПг экран выполнен из медных лент (обозначается просто «П»). Оплетка обеспечивает лучшее сопротивление при коротких замыканиях и большую гибкость кабеля по сравнению с экраном из лент.

Можно ли прокладывать кабель АПвКаПг 3х120 в земле без защиты?

Да, кабель предназначен для прокладки в земле. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в траншеях на глубине 0,7-1,0 м, в местах где возможны механические повреждения (например, в местах частых раскопок), необходимо защитить кабель сверху кирпичом или бетонными плитами. Обязательно использование сигнальной ленты.

Какое максимальное расстояние можно проложить кабель 3х120 на напряжение 10 кВ без потерь?

Расстояние не лимитируется напрямую, а определяется допустимой потерей напряжения и токовой нагрузкой линии. Для точного расчета необходимо знать нагрузку (ток), cos φ, удельное сопротивление алюминия и схему питания. Например, при токе 250 А и cos φ=0,95 потери напряжения составят около 0,5% на 1 км. Допустимые потери в распределительных сетях 6-10 кВ обычно составляют 5-6%.

Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение выбирается по допустимому длительному току с учетом способа прокладки и условий охлаждения. Для АПвКаПг 3х120, проложенного в земле (температура грунта +15°С, глубина 0,7 м, термическое сопротивление 1,0 К·м/Вт), допустимый длительный ток составляет примерно 270-280 А. При прокладке в воздухе (+25°С) – около 240-250 А. Точные значения приведены в ПУЭ, гл. 1.3.

Требуется ли дополнительное заземление экрана кабеля АПвКаПг?

Да, экран (медная оплетка) подлежит обязательному двустороннему заземлению на концах кабельной линии. В некоторых случаях, для уменьшения токов в экране при больших длинах линий, может применяться заземление в одной точке с использованием изолирующих муфт или ограничителей напряжения. Схема заземления должна быть указана в проектной документации.

Что означает «герметизированный» в маркировке Пг?

Герметизация достигается за счет заполнения свободного пространства под оболочкой в области экрана гидрофобным материалом (чаще всего на основе полиизобутилена). Это предотвращает продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки, повышая его надежность при прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Заключение

Кабель АПвКаПг 3х120 является современным, надежным и экономически эффективным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, герметизированного медного экрана и химически стойкой ПВХ оболочки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в разнообразных условиях эксплуатации. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей.