Кабель АПвКПу 185 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКПу 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной оплетки, в полиэтиленовой оболочке повышенной стойкости к ультрафиолетовому излучению. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 185 обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, а также на открытом воздухе с воздействием солнечного излучения.

Расшифровка маркировки АПвКПу 185

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (в данной маркировке указывает на наличие экрана, но требует уточнения: классически «в» – это ВПИ изоляция, однако в сочетании с «КПу» трактуется как наличие внутренней оболочки или обозначение типа экрана). Более точное чтение: АПвКПу – это кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном из медной проволоки (К) и повышенной стойкостью оболочки к УФ (у). Буква «в» часто указывает на наличие герметизации (водоотталкивающие ленты) или может быть остаточной от старой маркировки. По современным ТУ это кабель с изоляцией XLPE, экранированный, с полиэтиленовой оболочкой.
• К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок (обозначает тип экранирования).
• П – оболочка из полиэтилена.
• у – индекс, обозначающий, что полиэтиленовая оболочка обладает повышенной стойкостью к ультрафиолетовому излучению, что критически важно для прокладки на открытом воздухе.
• 185 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы, 185 мм².

Конструкция кабеля АПвКПу 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой). Секторная форма позволяет оптимизировать пространство в трехжильных кабелях, уменьшая общий диаметр и массу, а также экономя материалы оболочки. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Для сечения 185 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость для транспортировки и монтажа.

2. Изоляция

Изоляция жил выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом: повышенная термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +250°C), высокая механическая прочность и устойчивость к растрескиванию под напряжением. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (6, 10, 35 кВ).

3. Экран по жиле

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений, что предотвращает возникновение частичных разрядов, разрушающих изоляцию.

4. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или специальных экранирующих материалов, которая обеспечивает равномерное распределение электрического поля по всему пучку жил.

5. Медный экран (оплетка)

Обозначается буквой К в маркировке. Представляет собой оплетку из медных проволок (реже – медную ленту) с определенной площадью поперечного сечения. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Симметрирование электрического поля вокруг кабеля.
• Защита от внешних электромагнитных наводок для кабелей связи, проложенных рядом.

Площадь сечения медных проволок экрана строго нормируется стандартами.

6. Оболочка

Внешняя оболочка из светостабилизированного полиэтилена (обозначение П и индекс у). Этот материал обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, влагонепроницаемостью, а главное – устойчив к деградации под длительным воздействием солнечного ультрафиолетового излучения. Это позволяет прокладывать кабель открыто по конструкциям, эстакадам, стенам зданий без дополнительной защиты от солнца.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Длительно допустимая температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Длительность не более 5 сек
Допустимая температура перегрузки	+130°C	Длительность не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы
Минимальная температура монтажа	-15°C	Без предварительного прогрева
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При температуре +20°C
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	Зависит от конструкции и расстояния между жилами
Емкостное сопротивление	~0.2 мкФ/км	Приблизительное значение

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение / Описание
Строительная длина	Не менее 250-300 м (оговаривается в заказе)
Минимальный радиус изгиба	Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных сооружениях, на открытом воздухе, в помещениях, тоннелях, шахтах

Токовые нагрузки (допустимый длительный ток) для кабеля АПвКПу 185 мм²

Значения сильно зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные данные для кабеля 8,7/10 кВ.

Условия прокладки	Количество кабелей в траншее	Допустимый ток, А
В воздухе (открыто)	1	~360 А
В земле (траншее) в трубах	1	~335 А
В земле (траншее) непосредственно	1	~355 А
В земле (траншее) непосредственно	2	~310 А (с учетом взаимного нагрева)

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. Глава 1.3, с учетом удельного теплового сопротивления грунта, температуры окружающей среды и других поправочных коэффициентов.

Области применения кабеля АПвКПу 185 мм²

• Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП) и центрам питания.
• Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, фабрики, крупные цеха, где требуется передача значительных мощностей на среднем напряжении.
• Городское электроснабжение: Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях для питания микрорайонов и социально значимых объектов.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные вокзалы, метрополитен, порты.
• Нефтегазовая и горнодобывающая промышленность: Для питания установок на промплощадках, где требуется кабель с надежной изоляцией и экраном.
• Воздушные линии переходов: При необходимости выполнения переходов через препятствия (дороги, реки) кабель может быть подвешен на тросах благодаря УФ-стойкой оболочке.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКПу 185 мм²

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ или бумажной изоляцией.
• Стойкость к влаге и агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка обеспечивает отличную защиту.
• УФ-стойкость: Возможность открытой прокладки без дополнительных кожухов.
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки: В отличие от маслонаполненных кабелей.
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой аналогичного сечения и напряжения.
• Надежность и долгий срок службы: Обусловлены стабильностью свойств сшитого полиэтилена.

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями АВВГ или АПвВГ на низкое напряжение.
• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: Требует аккуратной укладки и защиты в каменистых грунтах (рекомендуется песчаная подушка, защитные плиты или трубы).
• Необходимость специального инструмента и обученного персонала: Для монтажа муфт и концевых заделок, так как требуется тщательная зачистка и обработка изоляции.
• Опасность распространения горения: Стандартный полиэтилен горит. Для прокладки в помещениях и коллекторах требуется применение огнестойких исполнений (с индексом «нг(А)-LS» и т.п.), которые имеют специальные добавки, снижающие горючесть и дымообразование.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвКПу 185 мм² требует соблюдения ряда строгих правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При прокладке в траншее глубина заложения должна быть не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. Радиус изгиба должен быть не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель защищается футлярами (трубами). При открытой прокладке крепление должно осуществляться с помощью сертифицированных хомутов, не повреждающих оболочку.

Особое внимание уделяется монтажу соединительных и концевых муфт. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс требует чистоты, обезжиривания поверхностей и точного соблюдения технологических карт производителя муфт. Экран кабеля должен быть надежно заземлен с обеих сторон.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКПу отличается от АПвПу?

Основное отличие – наличие медного экрана (оплетки), обозначаемого буквой К. Кабель АПвПу не имеет такого экрана, что ограничивает его применение в сетях с высокими требованиями к электромагнитной совместимости и в условиях возможных электромагнитных наводок. АПвКПу обязателен для сетей 6 кВ и выше в большинстве случаев, особенно при прокладке в земле или вблизи других коммуникаций.

Можно ли прокладывать кабель АПвКПу 185 в земле без защиты?

Да, это один из основных способов прокладки. Однако в каменистых, скальных грунтах или на участках с риском механических повреждений (например, в зонах возможных земляных работ) рекомендуется дополнительная защита в виде асбестоцементных, пластиковых или керамических плит, либо укладка в полиэтиленовых или ПНД трубах.

Какое заземление требуется для экрана такого кабеля?

Медный экран должен быть заземлен с обоих концов кабеля. Это обеспечивает путь для токов короткого замыкания и снижает напряжение на экране в нормальном режиме. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться заземление в одной точке с использованием разрывных муфт или специальных устройств для ограничения циркулирующих токов, но такая схема требует детального расчета.

Каковы альтернативы кабелю АПвКПу 185?

• АПвП 185: Без УФ-стабилизации, для закрытой прокладки.
• АПвБбШп 185: С броней из стальных оцинкованных лент и полиэтиленовой оболочкой. Применяется при высоком риске механических повреждений.
• АПвВГ 185: С изоляцией XLPE, но в оболочке из ПВХ-пластиката. Не имеет УФ-стойкости, менее стоек к влаге в долгосрочной перспективе.
• Кабель с медными жилами (ПвКПу): Обладает более высокой проводимостью и стойкостью к коррозии, но значительно дороже.

Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (длительному и в режиме перегрузки), току короткого замыкания (проверка на термическую стойкость) и потере напряжения. Для ориентира: при напряжении 10 кВ кабель 185 мм² способен передать активную мощность около 6-7 МВт при cos φ = 0.9 в нормальном режиме. Окончательный выбор должен производиться проектировщиком с учетом всех условий прокладки и требований ПУЭ.

Требуется ли предварительный прогрев кабеля для зимней укладки?

При температуре воздуха ниже -15°C монтаж без прогрева запрещен, так как полиэтиленовая и поливинилхлоридная (если есть элементы из ПВХ) изоляция и оболочка теряют эластичность и могут потрескаться при изгибе. Прогрев осуществляется в тепляках или с помощью специальных трансформаторов тока (методом пропускания тока через жилы) по строго регламентированным методикам.