Кабель АПвКШп 10 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвКШп 10 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель АПвКШп 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экранированном исполнении, с защитным покровом в виде кольцевой брони из стальных оцинкованных проволок и наружным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с возможностью растягивающих нагрузок, а также в кабельных сооружениях, туннелях, коллекторах.

Расшифровка маркировки АПвКШп 10 кВ

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – наличие внутреннего экрана (полупроводящего) поверх изоляции каждой жилы.
• К – наличие внешнего экрана в виде медной ленты или проволок поверх скрученных жил.
• Ш – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
• п – броня плоского типа, выполненная из оцинкованных стальных проволок, наложенных по спирали.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (фактически класс напряжения 6/10 кВ).

Конструкция кабеля АПвКШп 10 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглыми) для всех сечений. Для кабелей на 10 кВ чаще применяются секторные жилы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов.

2. Внутренний (полупроводящий) экран

Наносится экструзионным способом непосредственно на изолированную жилу. Выполнен из токопроводящего сшитого полиэтелена или полупроводящей композиции. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов и ионизацию.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)

Основной диэлектрический барьер. Сшитый полиэтилен получают из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) путем создания поперечных молекулярных связей (сшивки) под действием пероксидов, силана или радиации. Это придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к тепловому старению.

4. Внешний (полупроводящий) экран

Аналогичен внутреннему, наносится поверх изоляции каждой жилы. Обеспечивает симметричность электрического поля вокруг изоляции и отводит емкостные токи.

5. Экран по скрученным жилам

Выполняется в виде медных лент, наложенных с перекрытием, или оплетки из медных проволок. В кабелях на 6/10 кВ чаще применяется комбинированный экран: медная лента плюс медные проволоки (или только проволоки). Этот слой выполняет несколько функций: является нулевой жилой для протекания токов короткого замыкания и несимметрии, защищает от внешних электромагнитных помех, а также обеспечивает безопасность при повреждении изоляции, отводя ток на землю и вызывая срабатывание защитной аппаратуры.

6. Поясная изоляция и заполнение

Между экраном и броней обычно накладывается поясная изоляция из ПЭТ-лент или крепированной бумаги. Пространство между скрученными жилами заполняется экструдированным заполнителем из резины или полимерных материалов для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

7. Броня из стальных оцинкованных проволок

Броня плоского типа (проволочная) предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, сдавливания) при прокладке в грунтах с риском смещения, в болотистой местности, при пересечении дорог, а также от грызунов. Оцинковка проволок обеспечивает коррозионную стойкость.

8. Наружный шланг из полиэтилена

Внешняя защитная оболочка из полиэтилена низкого давления (ПНД) или полиэтилена повышенной стойкости. Выполняет функцию защиты брони от коррозии, обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным почвам (кислотным и щелочным), а также к воздействию ультрафиолета при хранении. Обозначение «Шп» подразумевает, что шланг наложен поверх брони.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (при температуре +20°C)

Сопротивление токопроводящей жилы постоянному току должно соответствовать ГОСТ 22483. Пример для алюминиевой жилы сечением 70 мм²: не более 0,443 Ом/км.

Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после монтажа – 18 кВ в течение 5 минут. Для готового кабеля на заводе проводятся испытания повышенным напряжением 30 кВ (для 10 кВ) в течение 10 минут.

Длительно допустимая температура токопроводящей жилы

• В нормальном режиме: +90°C
• В режиме перегрузки: +130°C (не более 8 часов в сутки и 1000 часов за срок службы)
• В режиме короткого замыкания: +250°C (не более 4 секунд)

Минимальный радиус изгиба при прокладке

Для одножильных кабелей с броней из проволок – 15 наружных диаметров кабеля. Для трехжильных – 12 наружных диаметров.

Срок службы

Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения.

Области применения и особенности прокладки

Кабель АПвКШп 10 кВ предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях). Наличие брони делает его предпочтительным выбором для:

• Магистральных линий распределительных сетей 6-10 кВ.
• Питания крупных промышленных предприятий, насосных станций, горнодобывающих объектов.
• Прокладки в грунтах с повышенной сейсмической активностью, в болотистых и пучинистых грунтах, где возможны механические воздействия.
• Участков с риском повреждения грызунами.
• Пересечений автомобильных и железных дорог (в футлярах).
• Прокладки в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам, где возможны растягивающие нагрузки.

Важно: При прокладке в земле необходимо использовать подсыпку и защиту (кирпич, сигнальную ленту). Прокладка в воздухе возможна, но не является основным назначением из-за наличия металлической брони, которая подвержена коррозии при постоянном воздействии атмосферы, даже под шлангом.

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор между АПвКШп и другими марками зависит от условий прокладки.

Сравнение кабеля АПвКШп 10 кВ с аналогами

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Основное назначение	Преимущества и недостатки
АПвКШп	Алюминиевая жила, изоляция XLPE, броня из проволок, шланг ПЭ.	Прокладка в земле с механическими рисками, растягивающие нагрузки.	+ Высокая механическая прочность. + Стойкость к растяжению. – Больший вес и радиус изгиба.
АПвПг	Броня из двух стальных оцинкованных лент, защитный покров ПВХ.	Прокладка в земле (стандартные условия).	+ Лучшая защита от продавливания. + Меньший радиус изгиба. – Меньшая стойкость к растяжению.
АПвПу или АПвП	Без брони, с усиленной защитной оболочкой.	Прокладка в кабельных сооружениях, туннелях, помещениях, где нет механических рисков.	+ Легче и гибче. + Дешевле. – Требует защиты (лотки, трубы) при риске повреждения.
АПвВнг(А)-LS	Без брони, оболочка из ПВХ пониженной горючести с низким дымогазовыделением.	Прокладка внутри зданий, на электростанциях, в коллекторах с требованиями по пожарной безопасности.	+ Пониженная пожароопасность. – Не предназначен для прокладки в земле без защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие АПвКШп от АПвПг?

Ответ: Основное отличие – тип брони. АПвКШп имеет броню из стальных оцинкованных проволок (индекс «К» и «п»), которая эффективно воспринимает растягивающие усилия. АПвПг имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «П»), которая лучше защищает от продавливания и режущих воздействий, но не рассчитана на значительное растяжение. Выбор зависит от преобладающего вида механической нагрузки в грунте.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвКШп в воде?

Ответ: Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется и не является стандартным режимом работы. Хотя полиэтиленовый шланг обладает высокой влагостойкостью, длительное погружение требует специальных конструкций кабеля (например, с герметизированной броней и свинцовой оболочкой). АПвКШп может прокладываться в заболоченной местности или в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод при условии корректного обустройства трассы.

Вопрос 3: Какой минимальный радиус изгиба у кабеля 3х150 мм² АПвКШп 10 кВ?

Ответ: Для трехжильных кабелей с броней из проволок минимальный допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 12 наружных диаметров кабеля (12D). Для кабеля сечением 150 мм² наружный диаметр примерно 75-80 мм. Следовательно, радиус изгиба составит 12

• 80 мм = 960 мм. Таким образом, минимальный диаметр изгиба (поворота) – около 1920 мм.

Вопрос 4: Требуется ли дополнительная защита брони от коррозии при прокладке в агрессивном грунте?

Ответ: Наличие полиэтиленового шланга (Шп) поверх оцинкованной брони является достаточной защитой для большинства грунтов со средней степенью агрессивности. Однако в особо агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, щелочей, блуждающих токов) рекомендуется проведение дополнительных мероприятий: прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, применение катодной защиты. Перед проектированием необходим анализ коррозионной активности трассы.

Вопрос 5: Можно ли использовать АПвКШп для прокладки по фасаду здания или на опорах?

Ответ: Технически возможно, но нецелесообразно как основной вариант. Для воздушных линий существуют специальные марки, например, СИП или кабели с несущим тросом. АПвКШп имеет значительный вес, а его броня, несмотря на полиэтиленовый шланг, со временем может корродировать под воздействием атмосферных осадков и перепадов температур. Если такая прокладка необходима, требуется обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучение старит полиэтилен) и надежное крепление с учетом веса.

Вопрос 6: Как маркируется кабель АПвКШп на барабане и на оболочке?

Ответ: На барабане крепится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля (полной, например, АПвКШп 3х120-6/10), длины в метрах, даты изготовления, массы, номера барабана, знака соответствия. На наружной оболочке кабеля методом тиснения или печати через каждые 300-500 мм наносится непрерывная маркировка, содержащая: торговую марку завода, марку кабеля (АПвКШп), номинальное напряжение (например, 10 кВ), сечение и количество жил (3х120), год изготовления.

Заключение

Кабель АПвКШп 10 кВ является современным, надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической прочности, в первую очередь при прокладке в грунте. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, термическая стойкость) и прочной проволочной брони с полиэтиленовым шлангом, обеспечивает длительный срок службы в сложных условиях. Правильный выбор данной марки кабеля, с учетом конкретных условий трассы и нагрузок, является залогом экономичной и бесперебойной работы энергообъекта на протяжении десятилетий.