Кабель АПвКПу 95 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКПу 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном в виде медной оплетки, в полимерной оболочке, предназначенный для прокладки в земле. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной заменой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвКПу 95 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• К – наличие экрана в виде медной оплетки поверх изолированной жилы.
• П – наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• у – индекс, обозначающий, что кабель предназначен для прокладки в земле (усиленная конструкция).
• 95 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена, с медным экраном, в полиэтиленовой оболочке, для прокладки в земле, сечением 95 мм².

Конструкция кабеля АПвКПу 95 мм²

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

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 95 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы для оптимизации заполнения пространства внутри оболочки в многожильных кабелях. В данном случае рассматривается одножильная модификация.
• 2. Экранирующая лента (полупроводящая). Поверх жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты полупроводящий слой. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов на границе между жилой и основной изоляцией.
• 3. Изоляция. Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы до +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым ударам и механическую прочность. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31565 или ТУ 16.К71-310-2001) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 3,0-3,4 мм.
• 4. Экран на изоляции (полупроводящей). Поверх основной изоляции накладывается второй полупроводящий слой, аналогичный первому. Он служит для выравнивания электрического поля с внешней стороны изоляции и является частью экранирующей системы.
• 5. Экранирующая оплетка. Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медной ленты или, чаще, оплетки из медных проволок. Для кабеля АПвКПу 95 мм² это, как правило, оплетка. Ее функция – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания. Сечение медного экрана нормируется.
• 6. Оболочка. Наружный защитный слой выполняется из полиэтилена (индекс «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), истиранию и механическим повреждениям. Для кабелей марки «у» (усиленных) оболочка имеет повышенную толщину и механическую прочность, что допускает прокладку в земле (в траншеях) без дополнительной защиты трубами, за исключением мест с повышенной внешней нагрузкой.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики кабеля АПвКПу 95 мм² регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ).

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение для кабеля АПвКПу 95 мм² (на примере 10 кВ)	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное длительно допустимое.
Число и сечение жил	1 x 95 мм²	Одножильное исполнение.
Максимально допустимая температура жилы при длительной работе	+90°C	Обусловлено свойствами сшитого полиэтилена.
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность не более 5 секунд.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C	При более низких температурах требуется подогрев.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	Для одножильных кабелей с экраном.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,310 Ом/км	ГОСТ 22483.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.	Проводится на готовом кабеле.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~260-280 А	Зависит от условий прокладки: в земле, воздухе, температуре почвы, количестве кабелей в траншее.

Таблица 2. Пример расчета допустимого тока нагрузки (I_доп) для различных условий прокладки

Условия прокладки	Температура грунта/воздуха	Количество работающих кабелей в траншее (расстояние между ними 100 мм)	Ориентировочный Iдоп, А
В земле (траншее)	+15°C	1 кабель	280
В земле (траншее)	+25°C	1 кабель	260
В земле (траншее)	+15°C	3 кабеля	235
На воздухе (в кабельном сооружении)	+25°C	1 кабель	270
На воздухе (в кабельном сооружении)	+40°C	1 кабель	215

Примечание: Данные носят справочный характер. Точный расчет должен производиться согласно ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество кабелей, теплопроводность грунта и т.д.).

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвКПу 95 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – сети среднего класса напряжения.

• Прокладка в земле (траншеях). Это основное назначение кабеля с индексом «у». Допускается прокладка непосредственно в грунте при условии отсутствия механических нагрузок (растяжения, удары) или в траншеях с песчаной подсыпкой и защитным кирпичным или бетонным покрытием в местах с повышенной внешней нагрузкой. Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью к полиэтилену.
• Прокладка в кабельных сооружениях. Кабель может быть проложен в туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. В этом случае необходимо учитывать требования пожарной безопасности: использование огнестойких покрытий или прокладка в несгораемых лотках.
• Использование в распределительных сетях. Кабель применяется для питания мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, жилые микрорайоны), для соединения ячеек распределительных устройств (РУ), в качестве вводов и выводов с подстанций.

Особенности монтажа одножильного кабеля с экраном: При прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее необходимо учитывать явление возникновения наведенного напряжения на экранах и металлических элементах конструкции. Для его снижения и обеспечения нормальной работы рекомендуется выполнять перекрестное соединение и заземление экранов с обоих концов кабельной линии. Схемы заземления экранов (одностороннее, двустороннее, поперечное) выбираются в зависимости от длины линии и требований к защите.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКПу 95 мм²

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл, ААБл):

• Высокая влагостойкость. Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость герметизации концов и ограничений по перепаду уровней прокладки.
• Большая допустимая температура эксплуатации. +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
• Меньший вес и внешний диаметр. Облегчает транспортировку, хранение и монтаж.
• Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
• Простота монтажа и обслуживания. Не требует специальной подготовки концов для монтажа муфт (отсутствие стекания пропитки).
• Большая длина строительных отрезков. Возможность поставки на барабанах большой длины, что уменьшает количество соединений на линии.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям. При монтаже необходимо избегать ударов, чрезмерных изгибов, которые могут повредить изоляцию.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт. Необходима тщательная зачистка полупроводящих слоев и обеспечение плавного градиента электрического поля.
• Более высокая стоимость по сравнению с аналогами на низкое напряжение. Однако в своем классе напряжения (6-10 кВ) кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена являются экономически эффективным решением в долгосрочной перспективе.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвКПу от АПвПуг?

Основное отличие в материале внешней оболочки. У АПвКПу оболочка из полиэтилена (П), а у АПвПуг – из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Пнг). Индекс «г» означает, что изоляция не распространяет горение при одиночной прокладке. АПвПуг чаще применяется для прокладки внутри помещений, в коллекторах, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. АПвКПу с полиэтиленовой оболочкой более стоек к влаге и химикатам, но полиэтилен горюч.

Можно ли проложить кабель АПвКПу 95 мм² в воде?

Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется, несмотря на высокую влагостойкость полиэтилена. Для таких условий существуют специальные кабели с бронепокровом из стальных оцинкованных проволок (например, АПвПбШп или АПвПу2г) и усиленной герметизацией. АПвКПу предназначен для прокладки в земле и кабельных сооружениях.

Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение проводников для заземления экранов одножильных кабелей регламентируется ПУЭ (п. 1.7.121-1.7.126). Оно должно быть не менее 16 мм² по меди для кабелей на напряжение 6-35 кВ, если сечение фазных жил составляет 95 мм². На практике часто используют медную ленту или провод сечением 25-35 мм² для обеспечения надежного отвода токов короткого замыкания.

Каков срок службы кабеля АПвКПу 95 мм²?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, правильном монтаже и эксплуатации в рамках допустимых нагрузок и температур.

Что означает цветовая маркировка на кабеле?

На наружной оболочке кабеля АПвКПу наносится несмываемая маркировка в виде полос или надписей. Обычно это наименование завода-изготовителя, марка кабеля, номинальное напряжение (кВ), сечение (мм²), год изготовления и метраж. Цвет самой оболочки, как правило, черный. Цветовая маркировка фаз для одножильных кабелей не требуется, так как они монтируются по три на фазу, а идентификация осуществляется с помощью бирок или цветных муфт.

Заключение

Кабель АПвКПу 95 мм² является современным, надежным и технически совершенным продуктом для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения 6-15 кВ. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная изоляцией из сшитого полиэтилена, и стойкость к сложным условиям прокладки в земле благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке. Правильный выбор, монтаж с учетом особенностей одножильных экранированных кабелей и соблюдение правил эксплуатации гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта. При проектировании линий на основе данного кабеля необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ и технической документацией завода-изготовителя.