Кабель АПвКШв 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКШв 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок и с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. 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. Сечение 185 мм² является одним из наиболее востребованных для магистральных линий и ответвлений в сетях среднего класса напряжения.

Расшифровка маркировки АПвКШв 185 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок поверх скрученных жил.
• Шв – защитный шланг (внешняя оболочка) из выпрессованного ПВХ.
• 185 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвКШв 185 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, сечением 185 мм². По форме жилы могут быть секторными (сегментными) для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки, либо круглыми. В кабелях на напряжение 6-35 кВ жилы, как правило, однопроволочные (монолитные) для данного сечения, что регламентируется ГОСТ 22483 и ТУ 16.К71-335-2004.

2. Фазная изоляция

Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки — до +130°C (против +70°C и +90°C для ПВХ). СПЭ обладает высокой стойкостью к тепловому старению, влаге, трекингу и растрескиванию.

3. Экран по жиле

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде полупроводящего слоя. Он выполняется из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение — выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений, что предотвращает возникновение частичных разрядов, разрушающих изоляцию.

4. Поясная изоляция и заполнение

Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется экструдированным полупроводящим материалом или ПВХ-поясками. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из полупроводящей или крепированной бумаги/ленты.

5. Экран (металлическая оплетка)

Поверх скрученных жил накладывается экран в виде оплетки из медных проволок (обозначение «К» в маркировке). Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве элемента системы защиты от коротких замыканий (нулевой проводник для токов КЗ). Сечение медных проволок регламентировано. Для кабелей на 6-10 кВ сечение экрана обычно составляет не менее 25 мм², на 35 кВ — не менее 35 мм².

6. Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из ПВХ-ленты или подобного материала для защиты экрана от контакта с оболочкой и обеспечения легкого разделки конца кабеля.

7. Защитный шланг (внешняя оболочка)

Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная методом экструзии. Обозначение «Шв» указывает, что шланг выпрессован. ПВХ-пластикат обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масло, бензин, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях), ультрафиолета и влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для 10 кВ)

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ) или 20/35 кВ (40.5 кВ).
• Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 4 сек).
• Максимальная температура при перегрузке: +130°C (продолжительность не более 8 ч в сутки, но не более 1000 ч за срок службы).
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа муфт): 21 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.

Механические и эксплуатационные параметры

• Строительная длина: не менее 200-250 м, по согласованию с заказчиком может быть меньше.
• Радиус изгиба при монтаже: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Габаритные, весовые и электрические параметры кабеля АПвКШв 185 мм² (пример для 10 кВ, 3 жилы)

Параметр	Ед. изм.	Значение (ориентировочное)
Наружный диаметр	мм	55 — 65
Масса 1 км кабеля	кг/км	4500 — 5500
Максимальный наружный диаметр	мм	По ТУ завода-изготовителя
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	Ом/км	0.164
Допустимый длительный ток в воздухе (Iвозд)*	А	320 — 350
Допустимый длительный ток в земле (Iгр)*	А	340 — 380

• Точные значения токов зависят от условий прокладки (температура грунта/воздуха, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее и их взаимное расположение) и должны рассчитываться для каждого конкретного проекта по ПУЭ и методическим указаниям.

Область применения

Кабель АПвКШв 185 мм² применяется для создания стационарных электрических сетей:

• Питающие и распределительные линии 6, 10, 35 кВ в городских и промышленных сетях.
• Вводы на территории промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, горнодобывающих объектов.
• Питание мощных электроприемников: трансформаторных подстанций, двигателей, насосных станций.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, по стенам зданий.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических воздействий, для которых требуется бронирование.

Важное ограничение: Кабель АПвКШв не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншеях) допустима только при условии низкой вероятности механических повреждений (например, в песчаной подушке с защитой кирпичом или сигнальной лентой). При риске повреждения грызунами, при смещениях грунта или в местах с высокой внешней нагрузкой необходимо применять бронированные кабели (АПвБШв, АПвПг).

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований к надежности.

Таблица 2. Сравнение АПвКШв 185 мм² с основными аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия	Предпочтительная область применения
АПвКШв	Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, экран-оплетка, ПВХ шланг. Без брони.	Кабельные сооружения, помещения, земля (при низком риске повреждений).
АПвБШв	Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент. Повышенная механическая защита.	Прокладка в земле (траншеях) с высоким риском механических повреждений.
АПвПг	Защита в виде гладкой алюминиевой или свинцовой оболочки вместо брони. Полная герметичность.	Вертикальные трассы, сырые грунты с блуждающими токами, агрессивные среды.
ПвКШв	Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, меньший диаметр, большая стойкость к коррозии, значительно более высокая стоимость.	Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (пониженное дымо- и газовыделение у медных жил), при необходимости минимизации сечения.

Монтаж и эксплуатация

При монтаже кабеля АПвКШв 185 мм² необходимо соблюдать следующие ключевые правила:

• Подготовка трассы: Исключить острые кромки, перегибы. Радиус изгиба должен быть не менее 15D_нар.
• Температура монтажа: Прокладка без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов.
• Разделка и монтаж муфт: Требуется высокая квалификация персонала. Необходимо тщательно снять полупроводящие слои, обеспечить чистоту поверхности изоляции СПЭ. Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение.
• Заземление экрана: Медный экран (оплетка) подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо строго следовать проекту и учитывать индуцированные напряжения.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи — не менее 0.7 м. Дно траншеи должно быть выровнено, очищено от камней и устроена песчаная подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней, укладывается сигнальная лента, затем траншея засыпается полностью.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции СПЭ (АПвКШв) от бумажно-пропитанной (ААШв)?

Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ) не содержит жидкого пропиточного состава, что исключает стекание изоляции на наклонных и вертикальных участках. СПЭ имеет более высокие допустимые температуры эксплуатации (+90°C против +70°C), меньший вес и диаметр кабеля при одинаковом сечении, большую стойкость к тепловому старению. Монтаж кабелей с СПЭ проще, так как не требуется герметизация концов при хранении и монтаже.

Почему для сечения 185 мм² часто используется монолитная (однопроволочная) жила, а не многопроволочная?

Согласно ГОСТ 22483-2012, для кабелей на напряжение выше 1 кВ с сечением жил до 240 мм² включительно допускается применение однопроволочных жил. Это связано с требованиями к форме и гладкости жилы для обеспечения качества экрана и изоляции. Монолитная жила обеспечивает идеально гладкую поверхность для наложения полупроводящего экрана, что критически важно для выравнивания электрического поля. Для гибких кабелей (например, для подвижного подключения) применяются многопроволочные жилы, но это другие марки кабелей.

Можно ли использовать кабель АПвКШв для прокладки в земле под дорогой?

Прямая прокладка под дорогами с интенсивным движением, особенно тяжелого транспорта, не рекомендуется из-за отсутствия брони. В таких случаях кабель должен прокладываться в защитной трубе (например, ПНД, ПВХ, асбоцементной) или в блоке, которые воспринимают механическую нагрузку. Предпочтительнее для таких трасс использовать бронированный кабель АПвБШв.

Как правильно выбрать сечение экрана (медных проволок) для проекта?

Сечение экрана нормируется техническими условиями на кабель (ТУ 16.К71-335-2004). Для кабелей на 6-10 кВ оно обычно составляет 25 мм², на 35 кВ — 35 мм². Этого достаточно для обеспечения защиты и прохождения токов короткого замыкания в течение времени срабатывания релейной защиты. В проекте указывается марка кабеля, а завод-изготовитель поставляет продукцию, соответствующую ТУ, где сечение экрана уже задано.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвКШв?

Главная особенность — необходимость точного снятия полупроводящего экрана с изоляции жилы. Используются специальные разметочные и монтажные инструменты. Поверхность изоляции СПЭ после зачистки должна быть абсолютно чистой, для ее очистки применяют безворсовые салфетки и специальные очистители. Нарушение технологии (остатки полупроводящего слоя, царапины, загрязнения) приводит к локальной концентрации электрического поля и пробою в эксплуатации.

Что означает обозначение U₀/U в характеристиках кабеля?

U₀ — номинальное напряжение между жилой и землей (экран/броня). U — номинальное междуфазное напряжение сети. Например, кабель 6/10 кВ предназначен для работы в сети с междуфазным напряжением 10 кВ, где напряжение относительно земли составляет 6 кВ (в сети с изолированной или компенсированной нейтралью). U_m — максимальное рабочее напряжение, которое может длительно поддерживаться в сети (для 10 кВ это обычно 12 кВ).