Кабель АПвП-1Т 10 кВ 70 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвП-1Т на напряжение 10 кВ, сечением 70 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвП-1Т является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания, П – наружная оболочка из полиэтилена, 1 – категория по условиям пожарной безопасности (не распространяющий горение при одиночной прокладке), Т – тропическое исполнение (устойчивость к повышенной влажности и плесневым грибам). Сечение 70 мм² относится к стандартному ряду и широко применяется в распределительных сетях 6-10 кВ.

Конструкция кабеля АПвП-1Т 10 кВ 70 мм²

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

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная (при сечениях до 240 мм² включительно, что соответствует сечению 70 мм²) или многопроволочная, круглой формы. Алюминий марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Жила соответствует 1-му классу по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 3,4 мм (в соответствии с ГОСТ 31996-2012 или ТУ 16-705.499-2010). Сшивка молекул полиэтилена придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и 250°C в режиме перегрузки) и стойкость к деформациям.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
• Медная экранирующая оплетка: Выполнена в виде ленты из медных проволок, наложенной поверх экрана по изоляции. Предназначена для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении (замыкание на экран приводит к срабатыванию защит). Для сечений 70 мм² номинальное сечение экрана обычно составляет 16 мм².
• Поясная изоляция: Обмотка из ленты или экструдированный слой, предохраняющий экран от повреждения.
• Наружная оболочка: Из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Толщина оболочки нормирована. Для кабеля с сечением жилы 70 мм² и диаметром по экрану примерно 25-27 мм, толщина оболочки составит около 2,2 мм. Оболочка маркирована с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и завода-производителя.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Параметры приведены для кабеля АПвП-1Т 10 кВ с алюминиевой жилой сечением 70 мм² при температуре жилы +90°C.

• Напряжение: Номинальное U₀/U (U_m) = 8,7/10 (12) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут после монтажа.
• Испытательное постоянное напряжение: 37 кВ в течение 15 минут на заводе-изготовителе.
• Емкость: Приблизительно 0,3-0,35 мкФ/км.
• Индуктивное сопротивление: Около 0,12-0,13 Ом/км.
• Активное сопротивление жилы постоянному току (R_ж): Не более 0,443 Ом/км при температуре +20°C (по ГОСТ 22483).

Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

Допустимые токи нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены значения для температуры жилы +90°C, земли +25°C, воздуха +25°C.

Таблица 1. Допустимые токовые нагрузки для кабеля АПвП-1Т 10 кВ 70 мм²

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечание
В земле (в траншее)	215	Глубина прокладки 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, одна кабельная линия.
В воздухе (на открытом воздухе, в помещении)	200	Прокладка на воздухе в нормальных климатических условиях.
В кабельном канале (блоке, туннеле)	185	При условии прокладки одиночного кабеля с учетом снижающих коэффициентов при групповой прокладке.

Коэффициенты поправки на температуру окружающей среды: При изменении температуры земли или воздуха от базовой (+25°C) допустимый ток умножается на соответствующий коэффициент. Например, при прокладке в земле с температурой +15°C коэффициент равен 1,05, а при +35°C – 0,88.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля ~27 мм диаметром, радиус изгиба составит не менее 405 мм.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C для окружающей среды. Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Допустимая температура нагрева жилы: +90°C в длительном режиме, +130°C в аварийном режиме (не более 8 часов в год, суммарно не более 100 часов за срок службы), +250°C при коротком замыкании (не более 4 секунд).
• Стойкость к распространению горения: Кабель соответствует категории «не распространяющий горение при одиночной прокладке» (индекс «1» в маркировке).
• Стойкость к тропическому климату: Индекс «Т» означает, что материалы оболочки и маркировка устойчивы к плесневым грибам и повышенной влажности.

Области применения и особенности монтажа

Кабель АПвП-1Т 10 кВ 70 мм² предназначен для прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 10 кВ. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в земле (траншеях), на открытом воздухе по конструкциям.
• Устройство ответвлений от воздушных линий (ВЛ) к подстанциям.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле требует подготовки траншеи с песчаной подушкой и засыпкой, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Необходимо учитывать коррозионную активность грунта.
• При прокладке в воздухе необходимо крепление кабеля с помощью диэлектрических хомутов или лент с учетом допустимого шага крепления и провиса.
• Обязательным этапом является заземление медных экранов с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
• При монтаже концевых и соединительных муфт требуется высокая чистота и соблюдение технологий разделки кабеля. Необходимо использовать специализированные муфты типа 3M, Raychem, NVT или отечественных производителей, рассчитанные на напряжение 10 кВ и изоляцию из сшитого полиэтилена.

Сравнение с аналогами и преимущества

Основным историческим аналогом кабеля АПвП-1Т является кабель с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, ААБл и др.) на то же напряжение.

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвП-1Т 10 кВ с кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл)

Параметр	АПвП-1Т (XLPE)	АСБл (Бумажно-масляная)
Допустимая температура жилы	+90°C	+70°C (до +80°C для некоторых)
Токовая нагрузка	Выше на 20-30% при том же сечении	Ниже
Монтаж	Проще, нет ограничений по перепадам высот, не требует сложных маслоприемников	Сложный, ограничения по разности уровней
Обслуживание	Практически не требуется	Требует контроля уровня масла
Экологичность	Высокая, нет масла	Риск утечки масла
Радиус изгиба	15 диаметров	25-30 диаметров

Преимущества кабеля АПвП-1Т:

• Высокая пропускная способность благодаря повышенной допустимой температуре нагрева.
• Отсутствие текучего диэлектрика (масла), что упрощает монтаж и эксплуатацию, повышает экологическую безопасность.
• Высокая стойкость к термическим и механическим нагрузкам.
• Меньший вес и большая гибкость по сравнению с маслонаполненными кабелями.
• Длительный срок службы – не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям (задирам, надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ на низкое напряжение, но сопоставимая или более низкая, чем у маслонаполненных аналогов на 10 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие кабеля АПвП от кабеля АПвВ?

Отличие заключается в материале наружной оболочки. У кабеля АПвП оболочка из полиэтилена (П), который обладает высокой стойкостью к влаге и химическим воздействиям, но менее устойчив к распространению пламени. У кабеля АПвВ оболочка из поливинилхлорида (В), который, наоборот, имеет лучшие показатели по нераспространению горения (при соответствующем исполнении), но может выделять коррозионно-активные газы при горении и менее стоек к некоторым агрессивным средам. Индекс «1Т» в марке АПвП-1Т указывает на то, что данный кабель с полиэтиленовой оболочкой выполнен в исполнении, не распространяющем горение при одиночной прокладке.

Вопрос 2: Обязательно ли заземлять экран кабеля АПвП-1Т с двух сторон?

Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ) для кабелей на напряжение 6 кВ и выше с экранами/оболочками. Двустороннее заземление медной экранирующей оплетки обеспечивает:

• Безопасность персонала при повреждении изоляции (снижение напряжения прикосновения).
• Замыкание тока на землю через экран, что приводит к надежному срабатываению релейной защиты.
• Отвод емкостных токов, возникающих в экране при нормальной работе кабеля.

Заземление только с одной стороны недопустимо, так как при повреждении изоляции на незаземленном конце экран окажется под опасным потенциалом, а защита может не сработать.

Вопрос 3: Какое сечение экрана у кабеля 70 мм² и как его определить?

Для кабеля АПвП-1Т 10 кВ 70 мм² номинальное сечение медного экрана, как правило, составляет 16 мм². Точное значение всегда указывается в технических условиях (ТУ) завода-изготовителя и в паспорте на кабель. Определить его визуально сложно, необходимо руководствоваться сопроводительной документацией. Сечение экрана нормируется для обеспечения стойкости при коротком замыкании.

Вопрос 4: Можно ли использовать кабель АПвП-1Т для прокладки в воде или агрессивных средах?

Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге и многим химическим веществам. Однако для постоянной прокладки непосредственно в воде (например, по дну водоема) или в грунтах с высокой агрессивностью рекомендуется использовать кабели в бронепокрове, например, АПвБбШп (с броней из стальных лент и защитным шлангом из полиэтилена). Кабель АПвП-1Т не имеет брони, поэтому его механическая защита в таких условиях будет недостаточной.

Вопрос 5: Какой документ регламентирует основные параметры кабеля АПвП-1Т?

Основным документом является ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и на напряжение 6, 10, 20, 35 кВ. Также производители работают по собственным Техническим Условиям (ТУ), которые не должны противоречить ГОСТ. Для кабеля с индексом «Т» применяются дополнительные стандарты на климатическое исполнение.

Вопрос 6: Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Этот процесс (происходящий под действием пероксидов, силана или радиации) кардинально меняет свойства материала: он перестает плавиться и течь при высоких температурах (как обычный ПЭ), а лишь разлагается при превышении +350°C. Это повышает допустимую рабочую температуру жилы с +70°C (для ПВХ) до +90°C, увеличивает стойкость к тепловым деформациям и растрескиванию под напряжением.

Заключение

Кабель АПвП-1Т 10 кВ 70 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических норм (особенно по заземлению экранов и устройству муфт) и эксплуатация в рамках заданных параметров являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий. При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать условия прокладки для корректного определения токовой нагрузки и применения дополнительных мер защиты (брони, коррозионной защиты).