Кабель АПвПг 3х70: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПг 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая трассы с неограниченной разностью уровней.

Расшифровка маркировки АПвПг 3х70

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте современных стандартов подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
• в – материал оболочки: винил (поливинилхлорид, ПВХ).
• Пг – индекс, указывающий на пониженную горючесть оболочки. Оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
• 3х70 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: три жилы сечением 70 мм² каждая.

Согласно ГОСТ Р 53769-2010 (кабели на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ) полное обозначение включает номинальное напряжение. Например, АПвПг-10 3х70 – кабель на 10 кВ.

Конструкция кабеля АПвПг 3х70

Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483).
• Класс гибкости: 1 или 2 (в основном, 1 – однопроволочная для сечений 70 мм²). Жила круглой формы.
• Сечение: 70 мм² (номинальное). Фактическое сечение и максимальное сопротивление постоянному току регламентированы стандартами.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

• Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенную полупроводящую ленту.
• Назначение: выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE).
• Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля. Например, для 10 кВ минимальная толщина составляет 3,0 мм.
• Свойства: после процесса сшивания (вулканизации) полиэтилен приобретает сетчатую молекулярную структуру, что резко повышает его теплостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме перегрузки), стойкость к механическим нагрузкам и трекингу.

4. Экран на изоляции (полупроводящий)

• Аналогичен экрану на жиле. Обычно выполнен в виде экструдированного слоя.
• Назначение: обеспечение равномерного контакта с нижележащим металлическим экраном.

5. Металлический экран

• Выполнен в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок.
• Основные функции:
  • Защита от электромагнитных помех (экранирование).
  • Создание симметричной емкостной связи.
  • Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки (защитная функция).

6. Поясная изоляция

• Лента или обмотка, наложенная поверх металлического экрана. Служит для его защиты от коррозии и механического повреждения, а также для предотвращения контакта с оболочкой.

7. Оболочка

• Материал: поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (ПВХ-пластикат по ГОСТ 5960 или ТУ).
• Цвет: обычно черный.
• Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
• Функции: защита от механических повреждений, агрессивных сред (влаги, химикатов), а также обеспечение пожарной безопасности (индекс «Пг»).

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для АПвПг-10 3х70)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 20,3/35	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая рабочая температура жилы	90°C	Длительный режим
Максимальная температура при КЗ	250°C	Продолжительность до 5 с
Максимальная температура при перегрузке	130°C	Продолжительность до 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы
Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп)	~205 А	Зависит от условий прокладки (для прокладки в земле в одной траншее, температуре земли +15°C, глубине 0,7 м)
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре 20°C
Индуктивное сопротивление	~0,11 Ом/км	При частоте 50 Гц
Активное сопротивление жилы при 20°C	0,443 Ом/км	Максимальное значение по ГОСТ
Емкость	~0,3 мкФ/км	Приблизительное значение

Механические и климатические параметры

Параметр	Значение/Характеристика
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного прогрева)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Стойкость к распространению горения	Одиночная прокладка без распространения горения (Пг)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное напряжение переменным током	Для кабеля 10 кВ: 30 кВ (50 Гц) в течение 10 мин.

Области применения кабеля АПвПг 3х70

Кабель АПвПг 3х70 применяется для создания стационарных кабельных линий электроснабжения в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:

• Распределительные сети среднего напряжения (6-35 кВ): питание городских и промышленных распределительных подстанций, вводы на предприятия.
• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования, главные магистрали внутризаводского распределения.
• Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитены, спортивные комплексы.
• Кабельные линии в земле (траншеях): при условии защиты от механических повреждений (бронепокровом не обладает).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. Индекс «Пг» позволяет прокладку внутри зданий и сооружений.
• Участки с большими перепадами высот: благодаря СПЭ-изоляции, не подверженной стеканию, кабель можно прокладывать вертикально и на наклонных трассах.

Важное ограничение: Кабель АПвПг не имеет бронепокрова (брони), поэтому его прокладка в земле (траншее) должна осуществляться с обязательной защитой от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, гофротрубы из ПЭ/ПВХ высокой жесткости).

Сравнение с аналогами и выбор марки

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

Марка кабеля	Ключевые отличия от АПвПг	Рекомендуемая сфера применения
АПвПг 3х70	Базовая модель. Алюминий, СПЭ, ПВХ-оболочка Пг.	Прокладка в кабельных сооружениях, помещениях, с защитой в земле.
АПвПу 3х70	Вместо ПВХ – оболочка из полиэтилена. Выше стойкость к влаге и агрессии, но ниже стойкость к горению и УФ.	Для прокладки в земле (в трубах, тоннелях), в условиях высокой коррозионной активности.
АПвБбШп 3х70	Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из ПВХ. «п» – пониженная горючесть.	Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты, в местах с риском механических повреждений.
АПвП 3х70	Оболочка из обычного ПВХ (без индекса «г»). Может распространять горение при одиночной прокладке.	Применение ограничено, требуется подтверждение соответствия пожарным нормам для конкретной трассы.
АВБбШв 3х70	Бронированный кабель с бумажно-масляной изоляцией. Тяжелее, требует соблюдения разности уровней, морально устаревает.	Реконструкция старых сетей, где требуется прямая замена.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: При монтаже необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (не менее 15 D_нар). Для кабеля АПвПг 3х70 наружный диаметр примерно 45-50 мм, следовательно, радиус изгиба – от 675 мм.
• Раскрой конца: Требует аккуратного послойного снятия оболочек и экранов с последующим монтажом концевых муфт (концевой заделки). Неправильное заземление экрана недопустимо.
• Заземление: Металлические экраны всех трех жил должны быть надежно соединены и заземлены с двух сторон линии (для кабелей 6-35 кВ). Это необходимо для протекания токов короткого замыкания и безопасности.
• Прокладка в земле: При отсутствии брони обязательна защита от механических повреждений. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть выровнено и отсыпано песчаной подушкой.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (регламентировано ПТЭЭП). Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ постоянного тока в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается изоляция СПЭ (в АПвПг) от бумажно-масляной (в АВБбШв)?

СПЭ – твердый диэлектрик, нестекающий, с высокой теплостойкостью (до 90°C). Кабель со СПЭ не имеет ограничений по разности уровней прокладки, менее чувствителен к перегреву, проще в монтаже и эксплуатации. Бумажно-масляная изоляция требует строгого соблюдения перепадов высот для предотвращения стекания пропиточного состава, имеет более низкую допустимую температуру (обычно 70°C), сложнее в оконцевании.

Можно ли прокладывать АПвПг 3х70 открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом двух факторов: 1) Устойчивость оболочки к ультрафиолету. Стандартный ПВХ-пластикат со временем может деградировать под УФ-излучением. Рекомендуется прокладка в гофротрубе или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (оговаривается в ТУ). 2) Необходимость механической защиты от внешних воздействий.

Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель и как его рассчитать?

Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы, материалом и допустимой температурой (250°C). Для алюминиевой жилы 70 мм² допустимый ток КЗ (I_кз) за время t (обычно 1-5 с) можно оценить по формуле: I_кз = S K / sqrt(t), где S – сечение (мм²), K – коэффициент (для алюминия при начальной температуре 90°C и конечной 250°C K ≈ 94). Например, за 1 с: I_кз ≈ 70 94 / 1 = 6580 А. Точные данные должны быть указаны в паспорте на кабель.

Что означает индекс «Пг» и в чем его отличие от «нг(А)»?

«Пг» – оболочка из пластиката пониженной горючести. Кабель с такой маркировкой не распространяет горение при одиночной прокладке. «нг(А)» – кабель не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность, с пониженным дымо- и газовыделением). Для прокладки в пучках, кабельных этажах и коллекторах требуется, как правило, «нг(А)-LS» или «нг(А)-FR/LT». АПвПг для групповой прокладки без дополнительных мер может не подойти.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле в пластиковой гофротрубе?

Да, это один из стандартных и допустимых методов защиты. Однако необходимо использовать двустенную гофрированную трубу из полиэтилена высокой жесткости (тип ПЭ-100, SN8), предназначенную для защиты кабелей в земле. Обычная тонкостенная ПВХ-гофра для электропроводки не обеспечивает достаточной механической защиты от давления грунта и случайных повреждений.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для сети 10 кВ?

Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью (где в аварийном режиме напряжение между неповрежденной фазой и землей может возрасти до линейного) следует выбирать кабель с U₀/U = 8,7/10 кВ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где перенапряжения ограничены) может применяться кабель 6/10 кВ. Выбор должен быть обоснован проектом в соответствии с ПУЭ.

Каковы основные причины выхода из строя кабелей АПвПг и как их избежать?

• Механическое повреждение при монтаже или раскопках: Соблюдение технологии прокладки, использование сигнальных лент, точная документация на трассу.
• Неправильный монтаж муфт: Нарушение технологии разделки, загрязнение изоляции, плохой контакт. Работа должна выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.
• Перегрузка по току: Приводит к перегреву изоляции и ускорению старения. Необходим расчет нагрузок и контроль теплового режима.
• Повреждение оболочки и проникновение влаги: Особенно критично при повреждении внешней оболочки и металлического экрана. Вода, мигрируя под оболочкой, приводит к пробою.

Заключение

Кабель АПвПг 3х70 является современным, надежным и экономичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – применение алюминиевых жил (снижение стоимости и массы), изоляции из сшитого полиэтилена (высокие электрические и термические характеристики, отсутствие ограничений по трассе) и оболочки пониженной горючести (расширяет возможности прокладки). Правильный выбор этой марки, учет условий прокладки (необходимость брони или дополнительной защиты), строгое соблюдение правил монтажа и испытаний гарантируют длительный и безотказный срок службы кабельной линии на протяжении всего жизненного цикла.