Кабель АПвКсП 3-х жильный 6 кВ: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКсП 3-х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, с экранами по жилам и общим экраном из медных проволок, в полимерной защитной оболочке. Данный тип кабеля является современной, высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки АПвКсП

Маркировка кабеля производится по ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и четко описывает его конструкцию:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтина (в обозначении стоит на втором месте).
• в – наличие полимерной защитной оболочки (обычно из поливинилхлоридного пластиката).
• Кс – экран по жиле из медных проволок, наложенных поверх полупроводящего слоя, с возможностью использования в качестве жилы защитного заземления (индекс «с» — спиральный).
• П – наружная оболочка из полиэтилена (в данном контексте — полимерный защитный шланг, часто из полиэтилена или аналогичного материала, стойкого к внешним воздействиям).
• 3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
• 6 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Таким образом, полная расшифровка указывает на: Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в поливинилхлоридной оболочке, с экраном из медных проволок по жилам, в полиэтиленовой защитной оболочке, на напряжение 6 кВ.

Конструкция кабеля АПвКсП 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения надежной работы в высоковольтных сетях.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочными (как правило, круглой или секторной формы). Для кабеля 6 кВ чаще применяются жилы круглой формы.

2. Экранирующий слой по жиле (полупроводящая экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его основная функция — выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтина (СПЭ, XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтином. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания — до +250°C.

4. Экранирующий слой по изоляции (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с внутренним экраном он формирует цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле строго внутри изоляции жилы.

5. Экран по жиле из медных проволок (Кс)

Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде спирально наложенных медных проволок. Этот слой выполняет несколько ключевых функций:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока утечки и тока короткого замыкания (является элементом системы заземления).

6. Поясная изоляция и заполнение

Три экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется полимерным материалом или экструдированным поясным изоляционным слоем для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

7. Общий экран (при наличии)

В конструкции АПвКсП может присутствовать общий экран в виде медной ленты или оплетки поверх скрученных жил, однако в данной марке экранирование реализовано по жилам.

8. Разделительный слой

Под оболочкой может накладываться слой из полимерной пленки или нетканого материала.

9. Защитная оболочка

Наружный покров состоит из двух слоев:

• Внутренняя оболочка (индекс «в»): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает защиту от механических повреждений и агрессивных сред.
• Наружная оболочка (индекс «П»): Выполняется из полиэтилена (PE) или вулканизированного полиэтина. Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), истиранию и химическим реагентам, что позволяет прокладывать кабель непосредственно в земле (в траншеях) без дополнительной защиты.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Кабель рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное воздействие напряжения на неповрежденную фазу относительно земли не превышает 1.73

• U₀.

Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвКсП 6 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12)	U0 — фазное напряжение, U — междуфазное, Um — максимальное длительно допустимое
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (в течение 10 мин.)	15	Для готового кабеля после изготовления
Испытательное постоянное напряжение, кВ (в течение 15 мин.)	36	При приемо-сдаточных испытаниях на объекте
Допустимая длительная температура нагрева жилы, °C	+90	В нормальном режиме работы
Максимальная температура жилы при КЗ, °C	+250	Длительность КЗ не более 5 сек.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля	Для одножильных кабелей — 20 диаметров

Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)

Токовая нагрузка зависит от способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих кабелей в одной траншее. Приведены ориентировочные значения для одиночного кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C и глубине заложения 0.7-1.0 м.

Таблица 2. Примерные допустимые длительные токи для кабеля АПвКсП 6 кВ

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А (в земле)	Допустимый ток, А (в воздухе)
3×50	175	155
3×70	210	190
3×95	255	230
3×120	295	265
3×150	340	305
3×185	385	350
3×240	450	410

Важно: Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или технической документации производителя с учетом всех поправочных коэффициентов.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКсП 6 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии 6 кВ в городских и промышленных электрических сетях.
• Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка на территории промышленных предприятий, в том числе во взрывоопасных зонах (при условии соответствия оболочки требованиям ПУЭ).
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) в кабельные.

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Допускается прокладка в трубах (ПНД, асбоцементных) на участках с повышенными механическими нагрузками или для защиты в местах пересечений. Двойная полимерная оболочка обеспечивает стойкость к влаге, грунтовым водам и агрессивным почвам.
• В воздухе: По стенам зданий, конструкциям, эстакадам, галереям. Кабель устойчив к ультрафиолетовому излучению благодаря внешней оболочке из полиэтилена.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.

Запрещена прокладка в блоках, предназначенных для кабелей с бумажной изоляцией, из-за различий в условиях теплоотвода.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ)

Преимущества АПвКсП:

• Высокая надежность и долговечность: Отсутствие миграции пропиточного состава и старения бумаги. Срок службы превышает 30 лет.
• Высокие допустимые температуры: Рабочая температура +90°C против +70°C у АСБ, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Устойчивость к увлажнению: Изоляция СПЭ не впитывает влагу, что исключает необходимость герметизации концов при хранении и монтаже.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требуется контроль уровня масла или пропитки, упрощается монтаж муфт.
• Высокая стойкость к токам короткого замыкания.

Недостатки/особенности АПвКсП:

• Чувствительность к частичным разрядам: Требует высокого качества изготовления экранов и изоляции.
• Более высокая стоимость по сравнению с АСБ аналогичного сечения.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.
• Ограничения по температуре монтажа (не ниже -15°C).

Монтаж и соединение. Особенности работы с экранами.

При монтаже кабеля АПвКсП критическое значение имеет правильное обращение с экранами. Экран из медных проволок по каждой жиле должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для:

• Снятия электростатического заряда.
• Обеспечения симметрии электрического поля.
• Защиты от поражения током при пробое изоляции.
• Отвода токов короткого замыкания.

При монтаже концевых муфт (КВМт, ПСТк) и соединительных муфт (ССИ) экраны жил соединяются и выводятся на заземляющие шины. Пропуск заземляющего проводника через муфту должен обеспечивать непрерывность цепи экрана. При прокладке в земле рекомендуется использовать кабели с броней (например, АПвБбШп), если существуют риски механических повреждений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКсП от АПвПу?

Основное отличие — в конструкции экрана. В кабеле АПвКсП экран выполнен в виде спирально наложенных медных проволок (индекс «Кс»), что обеспечивает гибкость и удобство монтажа муфт. В кабеле АПвПу экран выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием (индекс «у» — усиленный). Кабель с ленточным экраном может быть несколько жестче, а его монтаж требует аккуратного раскрытия экрана при установке муфт.

Можно ли прокладывать АПвКсП в земле без дополнительной защиты?

Да, можно. Наружная оболочка из полиэтилена (индекс «П» в маркировке) обеспечивает высокую стойкость к влаге, химическим веществам в грунте и механическим воздействиям. Однако при наличии риска активных механических повреждений (раскапывание траншей техникой, наличие острых камней) рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах либо применение бронированных марок кабеля (АПвБбШп).

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвКсП 6 кВ?

Выбор сечения производится по следующим критериям в совокупности:

1. По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного сечения с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов (на температуру земли/воздуха, групповую прокладку).
2. По потере напряжения: Особенно важно для протяженных линий.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Проверяется, что сечение выдержит расчетный ток КЗ за время его отключения.
4. По экономической плотности тока: Для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки.

Окончательный выбор должен быть сделан на основе проекта, выполненного в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.

Требуется ли для АПвКсП специальная арматура (муфты)?

Да, для кабелей с изоляцией из СПЭ используется специальная арматура, отличная от арматуры для кабелей с бумажной изоляцией. Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (типа ССТ, ПСТк, КВМт), которые обеспечивают герметизацию, контроль электрического поля (с помощью экранирующих слоев и стрелок) и надежное соединение/заземление жильных экранов. Использование непредназначенной арматуры недопустимо.

Какой срок службы у кабеля АПвКсП 6 кВ?

Номинальный срок службы кабеля АПвКсП, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, установленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше благодаря стабильности свойств сшитого полиэтилена.

Как отличить качественный кабель АПвКсП при приемке?

При визуальной приемке следует обратить внимание на:

• Маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля через равные промежутки.
• Целостность и равномерность внешней оболочки, отсутствие вмятин, вздутий.
• Качество укладки кабеля на барабан (без перехлестов).
• Наличие паспорта и сертификата соответствия, протоколов заводских испытаний (обязательно — испытание повышенным напряжением).
• Соответствие маркировки на бирке барабана заявленным характеристикам (сечение, марка, напряжение, длина, дата изготовления).

Заключение

Кабель АПвКсП 3-х жильный 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества, такие как высокая допустимая температура, стойкость к влаге, малый вес и длительный срок службы, делают его предпочтительным выбором по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от правильного выбора сечения, соблюдения норм прокладки и, что наиболее важно, от качественного монтажа специализированной кабельной арматуры с обеспечением надежного заземления экранов.