Кабель АПвПгТп 3-х жильный 10 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПгТп 3-х жильный на напряжение 10 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель марки АПвПгТп 3-х жильный на напряжение 10 кВ представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (П) вулканизированного (в); П – наружная оболочка из полиэтилена; г – герметизированный (заполнение межжильного пространства); Т – медные ленты для продольной герметизации; п – плоская конструкция.

Конструктивные элементы кабеля АПвПгТп 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483), круглой формы. Для сечений от 70 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений до 240-300 мм² и многопроволочными для больших сечений, что обеспечивает необходимую гибкость.

2. Экран на жиле (полупроводящая экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), механическую прочность, стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже на внешней поверхности изоляции, и является частью общего экранирующего комплекса.

5. Поясная изоляция и медные экранирующие ленты

Поверх экрана на изоляции каждой жилы накладывается поясная изоляция, часто из полупроводящей бумаги или пленки. Далее следует экранирующий слой в виде одной или двух медных лент, наложенных спирально с перекрытием. Эти ленты выполняют функцию экрана для защиты от внешних электромагнитных помех, а также служат в качестве заземляющего проводника и элемента системы продольной герметизации (индекс «Т» в маркировке).

6. Заполнение и поясная изоляция

Три экранированные изолированные жилы скручиваются с определенным шагом. Межжильное пространство заполняется жгутами из полиэтилена или другим эластичным материалом, что придает кабелю круглую форму (для исполнения «п» – плоская скрутка, жилы укладываются параллельно). Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из полимерной пленки или нетканого материала.

7. Герметизирующая оболочка (внутренняя)

Поверх скрутки экструдируется герметизирующий слой из полиэтилена. В сочетании с медными лентами он создает барьер для продольного распространения влаги внутри конструкции кабеля (система продольной герметизации).

8. Броня и наружная оболочка

Далее следует броня из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов. Поверх брони накладывается наружная оболочка из полиэтилена (индекс «П»), стойкого к ультрафиолету, агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли) и обладающего хорошими механическими свойствами. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвПгТп соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ».

Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

• Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.) и определяются по ПУЭ 7-го издания.

Таблица 2. Условия эксплуатации и испытательные напряжения

Параметр	Значение
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10; 8,7/10; 8,7/15
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год)
Температура при коротком замыкании	+250°C (не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля (для многожильных секторных)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, 10 мин.	18 кВ (для U0/U = 6/10 кВ)
Испытательное постоянное напряжение после монтажа	24 кВ (15 мин.)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПгТп 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 10 кВ. Основные сферы применения:

• Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
• Питание мощных электроприемников (двигатели, насосные станции, компрессоры) на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с блуждающими токами.
• Прокладка в условиях повышенной влажности, в том числе в partially flooded areas, благодаря системе продольной герметизации.

Важно: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Для прокладки в помещениях и коллекторах, где требуется нераспространение горения при групповой прокладке, следует выбирать исполнение с индексом «-нг(А)-LS» (например, АПвПгТп-нг(А)-LS), где изоляция и оболочка выполнены из материалов с пониженной пожарной опасностью.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелями старой конструкции (например, с бумажно-масляной изоляцией АСБ) и с кабелями в ПВХ-изоляции.

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен термическому старению и водонабуханию, в отличие от бумажно-масляной изоляции.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Отсутствие необходимости в масляных подпитках и ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных кабелей.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
• Стойкость к агрессивным средам: Полиэтиленовая оболочка устойчива к химикатам.

Недостатки/особенности:

• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: Требует аккуратного монтажа и защиты при прокладке в каменистых грунтах.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции на 6/10 кВ.
• Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
• Требовательность к качеству монтажа экрана: Неправильное заземление экранов может привести к повышенным потерям и наведенным напряжениям.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвПгТп требует соблюдения ряда правил:

• Прокладка при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо отогревать в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
• Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля для сохранения целостности изоляции и экранов.
• При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита кирпичом или сигнальной лентой от механических повреждений.
• Экранирующие медные ленты и проводники заземления должны быть надежно соединены и заземлены с двух сторон кабельной линии. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ.
• Для соединения и ответвления применяются специальные концевые и соединительные муфты для кабелей 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Технология монтажа муфт (зачистка, ступенчатая разделка, наложение полупроводящих и изоляционных слоев) должна строго соблюдаться по инструкции производителя муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПгТп от кабеля АПвПу?

Основное отличие – в конструкции герметизации и бронирования. АПвПу имеет усиленную полиэтиленовую оболочку поверх брони (индекс «у»), но не имеет медных лент для продольной герметизации (индекс «Т»). АПвПгТп включает систему продольной герметизации (медные ленты + герметизирующая оболочка), что лучше защищает от распространения влаги вдоль кабеля в случае повреждения наружной оболочки. Броня в обоих случаях – стальные ленты.

Можно ли прокладывать кабель АПвПгТп в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Полиэтиленовая оболочка стойка к ультрафиолетовому излучению. Однако при открытой прокладке в зонах возможных механических повреждений необходимо предусмотреть дополнительные защитные конструкции (лотки, короба). Также необходимо учитывать, что допустимые токовые нагрузки для прокладки в воздухе отличаются от нагрузок для прокладки в земле.

Как правильно выбрать сечение жил для проекта?

Выбор сечения осуществляется по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом способа прокладки и количества параллельных кабелей, используя таблицы ПУЭ Глава 1.3. 2) По потере напряжения, которая не должна превышать установленных норм (например, 5% для внутренних сетей). Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле от грызунов?

Броня из стальных оцинкованных лент (индекс «Б» в общей структуре марки, но для АПвПгТп она подразумевается) является достаточной защитой от грызунов. В регионах с повышенной активностью крыс или кротов иногда дополнительно применяют бронеленты с большей толщиной или специальные ленточные защиты, но для данного типа кабеля это обычно не требуется.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвПгТп, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствия внешних повреждений.

Чем обоснован выбор алюминиевой жилы вместо медной?

Алюминиевая жила существенно снижает стоимость и массу кабеля, что критически важно для проектов с большими длинами трасс. При правильно рассчитанном сечении она обеспечивает все необходимые электрические параметры. Медные кабели (например, марки ПвПгТп) применяются при необходимости максимального снижения потерь, при ограничениях по габаритам (меньшее сечение при том же токе) или в особо ответственных узлах, где цена материала играет второстепенную роль.

Как маркируются концы кабеля для фазировки?

Жилы кабеля имеют стандартную маркировку в виде цифровых меток или цветных полос на изоляции. Обычно это цифры 1, 2, 3 или цвета: желтый (фаза A), зеленый (фаза B), красный (фаза C). При монтаже муфт эта маркировка сохраняется и переносится на новые элементы. Перед включением под напряжение обязательна проверка фазировки линии.

Заключение

Кабель АПвПгТп 3-х жильный 10 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной системе защиты, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также использование качественных комплектующих для соединения являются залогом надежности всей кабельной линии на протяжении всего срока службы.