Кабель АПвКВ 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания, К – контрольный кабель (наличие экрана в виде медной ленты поверх изолированных жил), В – наружная оболочка из поливинилхлорида (ПВХ).

Конструкция кабеля АПвКВ 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн).
• Фазная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства. Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерный, беспористый слой.
• Экран по жиле: Поверх изоляции каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе «жила-изоляция», что предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Поясная изоляция: Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними.
• Экран (металлическая оболочка): Поверх скрученных жил накладывается экран в виде медной или алюминиевой ленты, либо в виде медных проволок, спирально наложенных поверх проводящей ленты. Буква «К» в маркировке указывает на использование именно медной ленты. Этот экран выполняет функцию защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом, обеспечивающим симметрию электрического поля, а также служит для пропускания токов короткого замыкания и в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
• Разделительный слой: Представляет собой поясную изоляцию или обмотку из полимерных лент, которая предотвращает непосредственный контакт металлического экрана с внешней оболочкой.
• Наружная оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага, химические вещества), а также от распространения горения. Цвет оболочки, как правило, черный.

Технические характеристики и параметры

Основные технические параметры кабеля АПвКВ 150 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией» и ТУ 16.К71-277-98 (или более новыми).

Электрические характеристики

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ).
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C в продолжительном режиме работы.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 4 секунд).
• Минимальная температура прокладки: -15°C без предварительного прогрева.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: После изготовления кабель испытывается напряжением 3.5U₀ в течение 5 минут. Для кабеля на 10 кВ – 30 кВ.

Механические и эксплуатационные характеристики

• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Существуют модификации с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымо- и газовыделением).
• Допустимые усилия при протяжке: Регламентируются производителем, обычно не более 50 Н/мм² сечения жилы.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКВ 150 мм² (одножильного) при прокладке в земле

Напряжение, кВ	Прокладка в земле (траншее), А	Прокладка в воздухе, А	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
6-10	355	330	0.206
20	340	315	0.206

*Примечание: Значения приведены для условий: температура земли +15°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт. Для прокладки в воздухе – температура воздуха +25°C. При других условиях вводятся поправочные коэффициенты согласно ПУЭ 7-го издания.

Таблица 2. Габаритные размеры и масса (примерные данные для кабеля на 10 кВ)

Количество жил	Сечение, мм²	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг
1	150	35-40	2200-2600
3	3х150	55-65	5500-7000

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвКВ 150 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи и распределения электроэнергии в сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, горнодобывающие предприятия).
• Устройство вводов и распределительных сетей на территории крупных объектов (порты, аэропорты, железнодорожные узлы).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, кирпичом). Важно отметить, что кабель АПвКВ не имеет брони, поэтому при прямой прокладке в земле в зонах с повышенными механическими нагрузками требуется дополнительная защита.
• Использование в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где емкостные токи замыкания на землю не превышают допустимых значений для данного типа экрана.

Особенности монтажа: При монтаже необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба. Концевые муфты (КНБ/КНБк) и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязательным этапом является заземление металлического экрана с двух сторон. При прокладке в траншее необходимо обеспечить «постель» и «засыпку» из мелкого грунта без камней, а также сигнальную ленту.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Кабель АПвКВ является одним из представителей класса кабелей среднего напряжения с изоляцией из СПЭ. Его ключевые отличия от других распространенных марок:

• АПвКВ vs ААБл: Кабель ААБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. АПвКВ легче, не требует специальных уклонов трассы для стекания пропиточного состава, имеет большую допустимую температуру нагрева жилы (+90°C против +70-80°C) и, как следствие, более высокую пропускную способность. Однако бумажно-масляная изоляция традиционно считается более стойкой к локальным дефектам и перегрузкам.
• АПвКВ vs АПвБбШв: Кабель АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб») и защитный шланг из ПВХ («Шв»). Он предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных сооружений, в то время как АПвКВ для таких условий требует защиты. АПвКВ легче и гибче.
• АПвКВ vs АПвПу: Кабель АПвПу имеет наружную оболочку из полиэтилена, что повышает его стойкость к влаге и некоторым химикатам, но полиэтилен менее стоек к распространению горения и механическим воздействиям по сравнению с ПВХ.

Выбор в пользу АПвКВ 150 мм² обоснован при прокладке в кабельных сооружениях, туннелях, на эстакадах, где важны меньший вес и отсутствие необходимости в броне, а также в сетях, где требуется высокая пропускная способность и современная, сухая изоляция.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции «Пв» от обычного полиэтилена?

Изоляция «Пв» – это сшитый полиэтилен (XLPE). В процессе производства под воздействием высокой температуры и давления с добавлением пероксидов линейные молекулы полиэтилена «сшиваются» в трехмерную сетку. Это резко повышает термостойкость материала: если обычный ПЭ размягчается при +70-80°C, то СПЭ сохраняет форму и диэлектрические свойства до +130°C. Также повышаются стойкость к растрескиванию и механическая прочность.

Можно ли прокладывать кабель АПвКВ 150 мм² непосредственно в земле (траншее)?

Да, можно, но с обязательным выполнением требований ПУЭ (Глава 2.3). Поскольку кабель не имеет брони, при глубине прокладки 0.7-1.0 м он должен быть защищен от механических повреждений. Защита осуществляется путем укладки в траншею поверх кабеля кирпича, железобетонных плит или специальных сигнальных защитных лент с предупреждающей надписью. В скальных и каменистых грунтах рекомендуется прокладка в трубах или устройство песчаной подсыпки и засыпки.

Как правильно заземлить экран кабеля АПвКВ?

Металлический экран (медная лента) подлежит заземлению с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, отвода токов короткого замыкания и обеспечения симметрии электрического поля. В концевой муфте для этого предусмотрены специальные лепестки или контакт для подключения заземляющего проводника. В распределительных устройствах экран заземляется на специальную шину или корпус ячейки.

Каковы преимущества алюминиевой жилы перед медной в кабелях на 6-20 кВ?

Основное преимущество – существенно более низкая стоимость и меньший вес, что критически важно для протяженных линий и при ограниченном бюджете. Для сечения 150 мм² алюминиевый кабель значительно дешевле медного аналога (например, ПвКВ). К недостаткам относят большее удельное сопротивление (меньшая пропускная способность при том же сечении), меньшую механическую прочность и склонность к образованию оксидной пленки, что требует применения специальной контактной пасты при монтаже наконечников.

Существует ли аналог кабеля АПвКВ с индексом «нг(А)-LS» и что это дает?

Да, такие модификации производятся. Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие испытания). Индекс «LS» (Low Smoke) указывает на пониженное дымо- и газовыделение при пожаре. Такой кабель обязателен к применению в метрополитенах, тоннелях, зданиях с массовым пребыванием людей и других объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности согласно ФЗ-123 (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности) и СП 6.13130.

Как определить необходимое сечение (150 мм²) для конкретной задачи?

Выбор сечения производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества кабелей в траншее, а также по потере напряжения и току короткого замыкания (термической стойкости). Основным руководящим документом являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ, главы 1.3 и 1.4). Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок из ПУЭ или каталогов производителей, но окончательный расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.

Заключение

Кабель АПвКВ 150 мм² является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его ключевые преимущества – применение изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокую пропускную способность и термостойкость, а также алюминиевая жила, снижающая стоимость линии. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативных требований (ПУЭ, инструкции по монтажу муфт) и эксплуатация в рамках заданных характеристик гарантируют длительный и безотказный срок службы данной кабельной продукции. При проектировании новых линий или модернизации существующих сетей кабель АПвКВ 150 мм² следует рассматривать как один из основных вариантов для прокладки в кабельных сооружениях и в земле (при обеспечении механической защиты).