Кабель АПвПу 10 кВ 95 мм

Кабель АПвПу 10 кВ 95 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПу 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в современных электросетях.

Расшифровка маркировки АПвПу 95 мм² 10 кВ

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция жилы из Полиэтилена высокой степени сшивки (сшитого).
• в – Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Пу – Усиленная защитная оболочка (приставка «у»), выполненная в виде гофрированной Полимерной ленты, наложенной поверх экрана. Обозначает броню из гофрированной стальной ленты.
• 10 кВ – Номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 95 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПу 10 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ) в зависимости от требований гибкости. Для сечения 95 мм² чаще применяется многопроволочная жила класса 2 по гибкости.
• 2. Экран на жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована для напряжения 10 кВ. Основные свойства: высокая электрическая прочность, термостойкость (допускает длительную работу при температуре жилы до 90°C и перегрузки до 130°C), стойкость к трекингу и влаге.
• 4. Экран на изоляции (полупроводящей экран). Аналогичен экрану на жиле. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Может выполняться из полупроводящих лент поверх экрана на изоляции.
• 6. Медная экранирующая жила. Представляет собой медные проволоки малого сечения, наложенные поверх поясной изоляции спирально или в виде оплетки. Предназначена для пропускания токов утечки и обеспечения безопасности при коротком замыкании.
• 7. Разделительный слой. Из полимерной пленки или крепированной бумаги, предотвращает повреждение оболочки об экран.
• 8. Броня. Выполнена в виде гофрированной стальной ленты (Гл), наложенной с перекрытием. Обеспечивает высокую механическую защиту от сдавливания, ударов, грызунов. Гофрированная форма обеспечивает гибкость и сохранение защиты при изгибе.
• 9. Внешняя оболочка. Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию защиты от влаги, агрессивных сред и механических воздействий. Имеет цветовую маркировку (обычно черный).

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для сечения 95 мм², 10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры, регламентируемые ГОСТ 31996-2012 и ТУ.

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	U0 – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	12
Испытательное переменное напряжение, кВ	22 (30 мин.)	Для новых кабелей после прокладки
Испытательное постоянное напряжение, кВ	52	Для эксплуатационных испытаний
Допустимая длительная температура жилы, °C	+90	В нормальном режиме
Максимальная температура при КЗ, °C	+250	Длительность не более 5 сек.
Допустимая температура при перегрузке, °C	+130
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0,320 (для ОЖ и МЖ)	ГОСТ 22483
Рабочая емкость, мкФ/км	~0,3 — 0,4	Зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 — 0,15

Механические и эксплуатационные характеристики

• Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей с Гл).
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки: не ниже -15°C (без предварительного подогрева).
• Стойкость к тепловому удару: Кабель выдерживает нагрев до 250°C в течение 5 секунд (режим КЗ).
• Стойкость к распространению горения: Кабель АПвПу не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ). Для групповой прокладки требуется кабель с индексом «нг(А)-HF».
• Допустимые усилия при прокладке: Регламентируются производителем, обычно не более 50-70 Н/мм² сечения жилы.

Область применения кабеля АПвПу 10 кВ 95 мм²

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямых солнечных лучей). Бронирование гофрированной лентой делает его особенно подходящим для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью, с наличием блуждающих токов, в сейсмически активных районах, а также на участках с риском механических повреждений (камни, строительный мусор, деятельность грызунов).

• Распределительные сети 10 кВ: Отходящие линии от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Питание мощных потребителей: Заводские цеха, насосные станции, котельные, ЦОД.
• Кабельные вставки в ВЛ: Для выполнения переходов через инженерные сооружения или участки с стесненными условиями.
• Прокладка в агрессивных грунтах: Благодаря герметичной конструкции и броне из гофрированной ленты.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Срок службы не менее 30-40 лет.
• Влагостойкость: Полностью полимерная конструкция не подвержена увлажнению, в отличие от бумажной изоляции.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелем с бумажной изоляцией при том же сечении.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке.
• Простота монтажа муфт: Технология монтажа муфт на кабели с СПЭ изоляцией менее трудоемка.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла в конструкции.

Недостатки:

• Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экране.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АСБл на аналогичное напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость тщательной зачистки и изоляции концов, использование специального инструмента.

Сравнение с кабелем АСБл 10 кВ 95 мм²

Критерий	АПвПу 10 кВ 95 мм²	АСБл 10 кВ 95 мм²
Тип изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумажная, пропитанная вязким составом
Макс. рабочая температура жилы	+90°C	+70°C (до 80°C для новых)
Влияние перепадов уровней	Отсутствует	Ограничение по высоте (маслутечение)
Монтаж при низких температурах	До -15°C без подогрева	Требует подогрева уже при 0°C
Влагостойкость	Высокая	Низкая, требуется герметизация концов
Вес	Меньший	Больший (за счет пропитки и брони)
Тенденция	Современный стандарт	Постепенно выводится из эксплуатации

Требования к прокладке и монтажу

• Подготовка трассы: Для прокладки в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки – 0,7-1,0 м от планировочной отметки.
• Защита: При риске повреждения необходимо применение защитных плит или кирпича. Сигнальная лента обязательна.
• Радиус изгиба: Контроль минимального радиуса изгиба (обычно 15D) как при прокладке, так и при укладке на конструкциях.
• Монтаж муфт: Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием комплектов муфт, предназначенных specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 10 кВ. Обязательна проверка герметичности.
• Заземление: Медные экранирующие жилы и броня (гофрированная лента) должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвПу от АПвБбШп?

Основное отличие – в конструкции брони. АПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб), поверх которых наложен защитный шланг из полиэтилена (Шп). АПвПу имеет броню из одной гофрированной стальной ленты (Гл) и внешнюю оболочку из ПВХ. Кабель АПвПу, как правило, более гибок и лучше защищен от точечных ударов и коррозии брони благодаря гофрированию и герметичности оболочки.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 10 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Однако необходимо учитывать, что внешняя оболочка из ПВХ имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой (обычно из полиэтилена, например, в марках АПвПу-ХЛ) или защита в виде гофрорукавов, лотков с крышками.

Как правильно выбрать сечение 95 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?

Сечение выбирается по допустимому току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих кабелей вплотную. Для ориентира: длительно допустимый ток для кабеля АПвПу 10 кВ 95 мм² при прокладке в земле (температура грунта +15°C, глубина 0,7 м, термическое сопротивление 1,2 К·м/Вт) составляет примерно 250-270 А. Это соответствует мощности около 4,5-4,8 МВт при трехфазной сети 10 кВ (cos φ=0,9). Для точного расчета необходимо выполнять электротехнический расчет с учетом всех поправочных коэффициентов.

Нужно ли заземлять броню и экран кабеля АПвПу?

Да, это обязательное требование ПУЭ. Медные экранирующие жилы (проволоки) и металлическая броня (гофрированная лента) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения на оболочке), обеспечивает путь для токов утечки и токов короткого замыкания, а также способствует корректной работе релейной защиты.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Этот процесс (химический или радиационный) резко повышает термостойкость материала. В отличие от обычного термопластичного полиэтилена, который плавится при ~110°C, XLPE сохраняет форму и электроизоляционные свойства при температурах до 250-300°C кратковременно. Это позволяет кабелю работать при высокой температуре жилы (+90°C) и выдерживать перегрузки и КЗ.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвПу 10 кВ, изготовленного в соответствии с ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и отсутствии внешних повреждений может превышать 40-50 лет. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: постоянные перегрузки, термическое старение из-за повышенной температуры окружающей среды, механические повреждения, коррозия оболочки в агрессивных средах.