Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвКПу 10 кВ: конструкция, характеристики и область применения

Кабель АПвКПу 10 кВ представляет собой силовой кабель на напряжение 10 кВ с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из круглых стальных оцинкованных проволок, с наружным защитным покровом из полиэтилена. Данная маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; К – броня из круглых стальных проволок; Пу – наружная оболочка из полиэтилена. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля АПвКПу 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, надежность и безопасность эксплуатации.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной формы. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными. Класс гибкости – 1 или 2. Сечения жил стандартизированы и соответствуют рядам от 50 до 800 мм².
• Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой, накладываемый непосредственно на токопроводящую жилу. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизационных процессов.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ составляет 4,5 мм (для 6 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
• Экран по изоляции. Состоит из двух слоев: полупроводящего и металлического. Полупроводящий слой обеспечивает плавный контакт с металлическим экраном. Металлический экран выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Он служит для замыкания емкостных токов и является элементом, подлежащим заземлению. В трехжильных кабелях экраны каждой жилы соединяются между собой и заземляются.
• Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных лент, выполняющая функцию фиксации и выравнивания поля.
• Броня. Выполнена из круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх поясной изоляции или общего экрана. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
• Наружная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (марки Пу). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислотам, щелочам, солям), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель АПвКПу 10 кВ соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ) и технических условий ТУ 16.К71-335-2004 для напряжений 6-10 кВ.

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах, на суше, реках и озерах)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании	+250°C (продолжительность не более 5 сек)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных), 10 наружных диаметров (для многожильных)
Строительная длина	Не менее 250 м (для сечений до 120 мм²), не менее 200 м (для сечений 150 мм² и более)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвКПу 10 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), в том числе в условиях повышенной коррозионной активности и блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе. Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от механических воздействий, а полиэтиленовая оболочка – от влаги и химикатов. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Особенности монтажа: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению на обоих концах линии. Для соединения и ответвления используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) на 10 кВ, рассчитанные на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена. При прокладке в земле рекомендуется использовать песчаную подушку и защиту сигнальной лентой или плитами.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвКПу является одним из представителей обширного семейства кабелей с изоляцией из СПЭ. Ключевые отличия от других марок:

• АПвПу 10 кВ: Не имеет брони. Применяется там, где отсутствуют риски механических повреждений (в кабельных сооружениях).
• АПвБШв 10 кВ: Броня из двух стальных оцинкованных лент (Б), защитный шланг из поливинилхлорида (Шв). Обладает меньшей стойкостью к растяжению, но большей гибкостью. ПВХ-оболочка имеет худшую стойкость к УФ и химикатам по сравнению с полиэтиленом.
• АПвП 10 кВ: Броня из гладких или гофрированных стальных лент, оболочка из полиэтилена. Конструктивно близок к АПвКПу, но ленточная броня хуже противостоит растягивающим нагрузкам.
• Кабели с бумажной пропитанной изоляцией (АСБл, ААБл): Устаревшая технология. Требуют особого внимания к уровню изоляции, имеют ограничения по перепадам высот, более тяжелые и пожароопасные. СПЭ-кабели вытесняют их благодаря превосходным эксплуатационным и монтажным характеристикам.

Критерии выбора: Выбор в пользу АПвКПу обоснован при необходимости прокладки в грунтах с высокой каменистостью, рисках растягивающих нагрузок, в условиях агрессивных сред (где требуется химическая стойкость оболочки), а также при прокладке по мостам, эстакадам, в сейсмически активных зонах.

Таблица веса и наружных диаметров (пример для трехжильных кабелей 8,7/15 кВ)

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)
3х50	55-60	3500-4000
3х120	70-75	5500-6000
3х240	85-90	8500-9000
3х400	105-110	13000-14000

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ) от ПВХ или бумажной?

Изоляция из СПЭ получается путем вулканизации (сшивки молекул) полиэтилена, что резко повышает ее термостойкость (до +90°C против +70°C у ПВХ), стойкость к тепловым ударам и растрескиванию. Она не содержит галогенов, имеет меньшие диэлектрические потери и не требует поддержания уровня пропитки, как бумажная изоляция.

Обязательно ли заземлять броню и экран кабеля АПвКПу?

Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ). Металлический экран (медный) и броня (стальная) должны быть заземлены на обоих концах кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), защищает кабель от перенапряжений и обеспечивает нормальную работу релейной защиты.

Можно ли прокладывать кабель АПвКПу в воде?

Конструктивно кабель имеет герметичную полиэтиленовую оболочку и броню, что позволяет осуществлять кратковременную или постоянную прокладку в воде (реки, каналы). Однако для длительной подводной прокладки чаще применяют специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, АПвПп).

Что означает маркировка «8,7/10 кВ» и «6/10 кВ»? Какой кабель выбрать?

U₀/U = 8,7/10 кВ означает, что кабель рассчитан на номинальное напряжение между фазой и землей 8,7 кВ и между фазами 10 кВ. Такие кабели применяются в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Маркировка 6/10 кВ (U₀/U) используется для сетей с эффективно заземленной нейтралью. Выбор определяется режимом работы нейтрали в конкретной распределительной сети 6-10 кВ.

Какой срок службы у кабеля АПвКПу 10 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок) и отсутствии внешних повреждений.

Чем отличается кабель с индексом «нг(А)-HF»?

Индекс «нг(А)» означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наивысшая пожарная безопасность). Индекс «HF» (Halogen Free) указывает на отсутствие галогенов в материалах изоляции и оболочки. При пожаре такой кабель не выделяет коррозионно-активных и токсичных газов. Базовая марка АПвКПу, как правило, не имеет этих свойств, но может изготавливаться в модификациях «нг(А)-HF» с использованием специальных безгалогенных материалов.

Заключение

Кабель АПвКПу 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, прочной брони из стальных проволок и химически стойкой полиэтиленовой оболочки, делает его предпочтительным выбором для прокладки в сложных грунтовых условиях, в агрессивных средах и на объектах с повышенными требованиями к механической прочности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления гарантируют многолетнюю и бесперебойную работу энергетической линии.