Кабель АПвКПуг 1х35: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКПуг 1х35 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в условиях сложной эксплуатации, включая прокладку в земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью грунтов и в условиях блуждающих токов.

Расшифровка маркировки АПвКПуг 1х35

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• К – Защитный покров в виде брони из круглых оцинкованных стальных проволок.
• П – Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• уг – Указание на предназначение для прокладки в грунте (интерпретируется как «усиленная защита для грунта»).
• 1х35 – Одна токопроводящая жила сечением 35 мм².

Конструкция кабеля АПвКПуг 1х35

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная дуговая переплавка) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная), класс 1 по гибкости. Это обеспечивает механическую жесткость и удобство монтажа концевых заделок.

2. Экран на жиле (полупроводящий слой)

Поверх жилы накладывается экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции под высоким напряжением.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для АПвКПуг 1х35 на 10 кВ, согласно ГОСТ 18410-73 или ТУ 16.К71-335-2004, номинальная толщина составляет 4,0 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками: высокая допустимая температура длительной работы (до +90°C), стойкость к тепловым ударам (кратковременно до +130°C), низкие диэлектрические потери.

4. Экран на изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
• Медной ленты или наложенных с малым шагом медных проволок (проволочный экран). В одножильных кабелях сечением 35 мм² чаще применяется экран из медных проволок сечением не менее 25 мм² суммарно. Функции: создание равного потенциала по поверхности изоляции, отвод емкостных токов, защита от внешних электромагнитных воздействий и обеспечение пути для тока короткого замыкания.

5. Внутренняя оболочка (под броней)

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает экран от коррозии и механических повреждений при наложении брони, а также служит демпфирующим слоем между броней и экраном. Имеет характерную окраску, часто красную или кремовую.

6. Броня

Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх внутренней оболочки с заданным шагом. Это ключевой элемент защиты от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при прокладке в грунте и от грызунов.

7. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката черного цвета. Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к влаге, агрессивным почвам и блуждающим токам. Обладает повышенной механической прочностью.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 12/20 (24) кВ.
• Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (продолжительность не более 4 сек): +200°C.
• Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Емкость: ориентировочно 0,25-0,30 мкФ/км.

Таблица 1. Расчетные электрические и нагрузочные параметры для АПвКПуг 1х35 (10 кВ)

Примечание: Данные ориентировочные, точные значения определяются конкретными ТУ и условиями прокладки.

Параметр	Значение	Условия
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км	0,868	ГОСТ 22483
Допустимый длительный ток нагрузки, А	165 — 180	Прокладка в земле (глубина 0,7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт)
Допустимый длительный ток нагрузки, А	135 — 150	Прокладка в воздухе
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11 — 0,13	Зависит от взаимного расположения фаз
Ток однофазного КЗ, кА	До 2,5 (1 сек)	Определяется сечением экрана и оболочки

Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (пример для 8,7/10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Сечение жилы, мм²	35	Номинальное
Диаметр жилы, мм	~6,7	Для монолитной жилы
Толщина изоляции, мм	4,0	Номинальная
Толщина внутренней оболочки, мм	~2,0	Минимальная
Диаметр бронепроволоки, мм	1,5 — 2,0	По ТУ
Толщина наружной оболочки, мм	~2,5	Минимальная
Средний наружный диаметр кабеля, мм	~30 — 35	Зависит от производителя
Масса 1 км кабеля, кг	~1900 — 2200	Зависит от толщины брони

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвКПуг 1х35 предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью, а также в кабельных каналах, туннелях и шахтах. Броня из стальных оцинкованных проволок обеспечивает защиту от механических воздействий, что делает его пригодным для участков с риском повреждений (например, при раскопках).

Ключевые особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина заложения – 0,7-1,0 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть уложен в защитные трубы или блоки. Обязательна сигнальная лента.
• Защита от коррозии: Несмотря на оцинковку брони и ПВХ-оболочку, при прокладке в сильноагрессивных средах (солончаки, шлаковые отвалы, зоны блуждающих токов) требуется проведение дополнительных коррозионных изысканий и, возможно, применение катодной защиты.
• Монтаж концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо тщательно снять все слои, обеспечить надежный контакт экрана и его заземление. Для одножильных кабелей критически важно учитывать индуктивность и наводимые токи в броне, которые при неправильном заземлении могут привести к перегреву.
• Заземление брони и экрана: В одножильных кабелях броня и экран должны быть заземлены с обеих сторон. Однако в протяженных линиях для снижения потерь и нагрева рекомендуется применение поперечного заземления (заземление в одной точке с разрывом и изолированием на другом конце) или применение специальных устройств для ограничения циркулирующих токов.

Сравнение с аналогами и выбор

АПвКПуг 1х35 имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется условиями проекта и бюджетом.

• АПвПуг 1х35: Броня из стальных оцинкованных плоских лент. Менее устойчив к растягивающим нагрузкам, но более гибок и дешев. Подходит для стабильных грунтов без риска растяжения.
• АПвБШв 1х35: Броня из стальных оцинкованных лент и защитный шланг из ПВХ. Более распространенный аналог с ленточной броней.
• АПвПу 1х35: Не имеет брони, только усиленная оболочка. Применяется только в кабельных сооружениях, где исключен риск механических повреждений.
• АПвКВнг(А)-LS 1х35: Кабель с броней из проволок и пониженной пожарной опасностью (не распространяет горение, пониженное дымо- и газовыделение). Приоритетен для прокладки в коллекторах и зданиях.
• Кабель с медной жилой (ПвКПуг 1х35): Обладает более высокой проводимостью, стойкостью к коррозии и механической прочностью жилы, но существенно дороже. Применяется при жестких требованиях к токовой нагрузке или в особо ответственных объектах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие проволочной брони (К) от ленточной (Б) в маркировке кабеля?

Броня из круглых оцинкованных проволок (индекс «К») рассчитана на восприятие значительных растягивающих усилий, что критично при прокладке в нестабильных грунтах, на склонах, в условиях возможных просадок. Ленточная броня (индекс «Б») в основном защищает от механических повреждений ударного характера (лопата, ковш экскаватора) и грызунов, но плохо работает на растяжение. Для ответственных трасс в сложных условиях предпочтительна проволочная броня.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля: 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?

Выбор зависит от режима работы нейтрали сети. Кабель на напряжение 6/10 кВ (толщина изоляции ~3,0 мм) применяется в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (замыкание на землю) напряжение на неповрежденных фазах может длительно повышаться до линейного (т.е. до 10 кВ). Кабель на 8,7/10 кВ (толщина изоляции ~4,0 мм) предназначен для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где перенапряжения кратковременны), но де-факто в РФ стал стандартом для сетей 10 кВ из-за повышенного запаса надежности. Для новых проектов 10 кВ рекомендуется выбирать кабель на 8,7/10 кВ.

Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей АПвКПуг 1х35 в одной траншее? Как их располагать?

Да, можно. При прокладке в земле в одной траншее фазные жилы разных цепей (A, B, C) рекомендуется располагать в вершинах треугольника или в одной плоскости (горизонтально или вертикально) с расстоянием между кабелями не менее 100 мм. Это необходимо для улучшения теплоотвода и снижения взаимного влияния. Важно помнить, что при параллельной прокладке нескольких линий необходимо учитывать коэффициент снижения токовой нагрузки из-за взаимного нагрева.

Нужно ли заземлять броню и экран с двух сторон? Какие риски, если этого не сделать?

Для одножильных кабелей на переменном токе заземление металлических элементов (экрана, брони) с двух сторон является обязательным с точки зрения электробезопасности. Однако это создает замкнутый контур, в котором наводится ЭДС от магнитного поля токонесущей жилы. Это приводит к циркуляции значительных токов, вызывающих дополнительные потери и нагрев кабеля, что может снизить его пропускную способность на 20-40%. Для линий длиной более 200-300 м рекомендуется применять схемы поперечного заземления (с разрывом брони и экрана) или использовать специальные устройства для подавления циркулирующих токов, что требует детального расчета.

Как определить необходимое сечение экрана для токов короткого замыкания?

Сечение экрана (медных проволок или ленты) нормируется ТУ и должно быть не менее 25 мм² для кабелей на 10-20 кВ. Этого, как правило, достаточно для протекания токов КЗ в течение 1 секунды. Точный проверочный расчет выполняется на этапе проектирования по методике, учитывающей предполагаемый ток КЗ и его длительность. Если расчетные значения превышают возможности стандартного экрана, требуется заказ кабеля с увеличенным сечением экранирующих проволок.

Каков срок службы кабеля АПвКПуг 1х35 и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации определяется условиями прокладки, качеством монтажа (особенно концевых и соединительных муфт), режимом работы (постоянные перегрузки, количество циклов включения), а также агрессивностью внешней среды. Критическими факторами являются наличие частичных разрядов в изоляции из-за дефектов монтажа и коррозия брони при повреждении наружной оболочки.

Заключение

Кабель АПвКПуг 1х35 является современным, надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения класса 6-20 кВ. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и проволочной броней обеспечивает высокие электрические характеристики, механическую прочность и долговечность в сложных условиях подземной прокладки. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических норм (особенно заземления брони и экрана) и квалифицированное обслуживание являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании необходимо уделять особое внимание расчету допустимых токовых нагрузок с учетом условий прокладки и схемы заземления металлических покровов.