Кабель АПвПу 3-х жильный 6 кВ

Кабель АПвПу 3-х жильный 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвПу 3х6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (и более ранним стандартам) является ключом к пониманию его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (в международной классификации – XLPE), в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных для строительства современных кабельных линий среднего напряжения.

Конструкция кабеля АПвПу 3х6 кВ

Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для сечений до 240-300 мм² и многопроволочными для больших сечений, что обеспечивает необходимую гибкость.

2. Экран на жиле (полупроводящей экран)

Поверх каждой жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а при перегрузках допускается +130°C. Толщина изоляции строго нормирована и для напряжения 6 кВ составляет, как правило, 3.0 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящей слой)

Поверх изоляции каждой жилы накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном на жиле он формирует концентрическое электрическое поле строго внутри изоляции.

5. Поясная изоляция и заполнение

Поверх скрученных изолированных и экранированных жил может накладываться поясная изоляция в виде лент или экструдированного слоя. Межжильное пространство заполняется эластичным материалом (например, ПВХ поясами или резиной) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

6. Медная экранирующая оплетка

Общим экраном для всех трех жил служит оплетка из медных проволок. Ее функции: замыкание токов утечки и емкостных токов, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в качестве элемента системы защиты (заземления). Сечение экранирующей оплетки нормируется в зависимости от сечения жил.

7. Внутренняя оболочка (В)

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она служит для скрепления сердечника кабеля, дополнительной изоляции и защиты экрана от коррозии, а также как барьер между экраном и внешней оболочкой.

8. Наружная оболочка (Пу)

Выполнена из полиэтилена (в маркировке «у» означает «усиленная»). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), истиранию и солнечному излучению. Она предназначена для прокладки кабеля в земле (траншеях), коллекторах, тоннелях, по эстакадам и в условиях возможных механических воздействий.

Основные технические характеристики и параметры

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу 3х6 кВ предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительное воздействие линейного напряжения возможно при однофазных замыканиях на землю. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях 6 кВ.
• Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций на промышленных предприятиях (нефтегаз, химия, металлургия).
• Электроснабжение объектов инфраструктуры: насосных станций водоснабжения, котельных, ЦОД.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Рекомендуется использование защитных плит или кирпича при риске повреждения.

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования на мобильных установках (краны, экскаваторы).

Сравнение с кабелями в бумажно-масляной изоляции (АСБл) и другими аналогами

Кабель АПвПу пришел на смену традиционным кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (например, АСБл). Его ключевые преимущества:

• Более высокая допустимая температура: +90°C против +70-80°C у бумажно-масляных, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
• Отсутствие ограничений по перепаду уровней: В бумажно-масляных кабелях при прокладке по вертикали или с большим перепадом высот может происходить стекание пропиточного состава, что требует специальных муфт. Для АПвПу таких ограничений нет.
• Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем подпитки масла, более легкий и гибкий.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря полиэтиленовой оболочке.
• Меньшая пожароопасность (отсутствие масла).

Сравнение с кабелем в ПВХ изоляции (например, ВВГ): АПвПу рассчитан на среднее напряжение (6 кВ), в то время как ВВГ – на низкое (до 1 кВ). Сравнение с кабелем АПвПуг (бронерованным): АПвПу не имеет брони, поэтому для прокладки в земле с высоким риском механических повреждений (раскапывание, воздействие грызунов) предпочтительнее бронированный вариант с лентами из стальной оцинкованной брони.

Требования к монтажу и соединению

Монтаж кабеля АПвПу требует профессиональных навыков и соблюдения технологии.

• Радиус изгиба: Не менее 15 диаметров кабеля при однократном изгибе.
• Температура прокладки: Без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо отогревать в теплом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ. Критически важно обеспечить полную герметизацию и восстановление всех слоев (изоляции, экранов, оболочки). Работы должны выполняться сертифицированным персоналом.
• Заземление: Медный экран кабеля с двух сторон должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты.

Контроль качества и испытания

Каждая бухма кабеля перед поставкой проходит приемо-сдаточные испытания в соответствии с ГОСТ 31996-2012, которые включают:

• Измерение сопротивления изоляции.
• Испытание повышенным напряжением промышленной частоты (например, 15 кВ в течение 10 мин).
• Проверка целостности и сопротивления экрана.
• Контроль толщины изоляции и оболочки.

После прокладки и монтажа муфт кабельная линия в целом подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (постоянным током) для проверки состояния изоляции перед вводом в эксплуатацию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвПу и АПвПуг?

Буква «г» в маркировке АПвПуг означает «гидрофобный» (заполнение) – это устаревшее обозначение. В современной трактовке разница в наличии брони. АПвПу имеет только полиэтиленовую оболочку. АПвПуг (или АПвБбШв) имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, поверх которой наложена защитный шланг из ПВХ. Броня защищает кабель от механических повреждений при прокладке в земле (камни, раскопки, грызуны).

Можно ли прокладывать кабель АПвПу в земле (траншее) без защиты?

Да, можно, так как наружная оболочка из полиэтилена устойчива к влаге и агрессивным почвам. Однако, согласно ПУЭ (Глава 2.3), при риске механических повреждений (например, в местах частых раскопок, на глубине менее 1 м, в каменистых грунтах) кабель должен быть защищен от механических повреждений путем укладки в трубы, покрытия кирпичом или бетонными плитами. Для ответственных трасс рекомендуется сразу применять бронированный кабель.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвПу 6 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно ПУЭ гл. 1.3. Необходимо учитывать: способ прокладки (в земле, воздухе), температуру окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную, допустимые потери напряжения. Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Требуется ли для кабеля АПвПу система подпитки маслом, как для кабелей типа АСБл?

Нет, не требуется. Кабель АПвПу имеет твердую полимерную изоляцию (XLPE), которая не содержит жидкого диэлектрика. Это одно из его ключевых эксплуатационных преимуществ, исключающее необходимость в сложных системах контроля давления масла и подпитки.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителями срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия частых перегрузок и коротких замыканий, корректности монтажа (особенно муфт), отсутствия механических повреждений оболочки, агрессивности среды. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Можно ли соединять кабель АПвПу с кабелем старого типа (АСБл)?

Технически это возможно с использованием специальной переходной муфты, которая обеспечивает герметичный переход между разными типами изоляции и конструкциями экранов. Однако такое соединение требует высокого мастерства монтажников и является слабым звеном линии. При капитальной реконструкции сетей рекомендуется заменять участки бумажно-масляного кабеля на полиэтиленовый целиком.

Как маркируется кабель при поставке?

На наружную оболочку кабеля через равные промежутки (не более 1 м) наносится несмываемая маркировка, включающая: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (АПвПу), количество и сечение жил (3х…), номинальное напряжение (6 кВ), год изготовления, длину в метрах. На барабан наносится бирка с теми же данными, а также вес, номер барабана и ГОСТ.

Заключение

Кабель АПвПу 3х6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и комбинированной оболочкой ПВХ+ПЭ обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и простоту монтажа по сравнению с устаревшими кабелями в бумажно-масляной изоляции. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и качественный монтаж соединительных муфт являются залогом бесперебойной работы кабельной линии на протяжении десятилетий. При проектировании новых и реконструкции существующих сетей 6 кВ кабель АПвПу обоснованно считается одним из основных типов кабельной продукции.