Кабель АПвПу 3х400

Кабель АПвПу 3х400: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвПу 3х400 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в защитной оболочке из полиэтилена, бронированный стальными оцинкованными лентами и заключенный в наружный защитный шланг из полиэтилена. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка аббревиатуры АПвПу 3х400 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (П) с вулканизацией (в); Пу – защитная оболочка из полиэтилена (П) усиленная (у); 3х400 – три основные жилы сечением 400 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвПу 3х400

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы, соответствующая сечению 400 мм² по ГОСТ 22483. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
• Экран по жиле: Полупроводящий экран на основе сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,0 мм). Материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
• Экран по изоляции: Полупроводящий экран. Выполняется в виде экструдированного слоя или наложенной полупроводящей ленты. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле.
• Поясная изоляция: Как правило, выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
• Металлический экран (заземляющий): Выполняется из медных лент или проволок, наложенных спирально. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных воздействий, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве заземляющего или нулевого проводника (в четырехжильных исполнениях). В кабеле АПвПу 3х400 он также выполняет функцию дренажного проводника для токов, наведенных на броню.
• Заполнитель: Промежутки между скрученными жилами заполняются жгутами из полиэтиленовой или поливинилхлоридной дробленки, либо невулканизированными резиновыми лентами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Оболочка (внутренняя): Из полиэтилена. Защищает металлический экран от коррозии и обеспечивает дополнительную барьерную защиту.
• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий.
• Наружный защитный шланг (оболочка Пу): Из полиэтилена. Защищает броню от коррозии, обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным почвам и химическим веществам. Буква «у» (усиленный) указывает на повышенную толщину этой оболочки.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвПу 3х400 характеризуется рядом ключевых параметров, определяющих условия его монтажа и эксплуатации.

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
• Допустимый ток нагрузки (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт): ~450-470 А.
• Сопротивление изоляции, не менее: 100 МОм·км.
• Емкость на 1 км длины: ~0,3-0,35 мкФ/км.
• Индуктивное сопротивление: ~0,1 Ом/км.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева): не ниже -15°C.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки в траншее: не ниже 0°C (при более низких температурах требуется подогрев).
• Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха: до 98% при температуре до +35°C.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу 3х400 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Благодаря усиленной конструкции с броней и полиэтиленовой оболочкой он является универсальным решением для различных условий прокладки.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовый шланг – от почвенной коррозии, блуждающих токов и агрессивных сред. Рекомендуется укладка на песчаную подушку с защитой сигнальными лентами или плитами.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня обеспечивает защиту от возможных обрушений, а негорючесть сшитого полиэтилена и полиэтилена низкого давления (с добавками-антипиренами) позволяет использовать кабель в таких сооружениях при соблюдении требований ПУЭ.
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью и коррозионной активностью: Водостойкость и химическая стойкость оболочки Пу делают кабель пригодным для использования на промышленных предприятиях.
• Прокладка в зонах с повышенной вероятностью механических воздействий: Наличие брони позволяет использовать кабель без дополнительных защитных труб (гофр) в большинстве случаев.

Кабель не предназначен для прокладки по воздуху (воздушные линии) без дополнительных несущих элементов, так как не имеет троса для подвески. Также не рекомендуется его прокладка в блоках из-за жесткости конструкции и большого диаметра.

Сравнение с кабелями других марок

Выбор марки кабеля определяется условиями проекта. Ниже приведено сравнение АПвПу с другими распространенными марками на напряжение 10 кВ.

Параметр / Марка кабеля	АПвПу 3х400	АПвП 3х400	ААБл 3х400	АСБ 3х400
Материал жилы	Алюминий	Алюминий	Алюминий	Алюминий
Изоляция	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумажная, пропитанная	Бумажная, пропитанная
Защитная оболочка	Полиэтилен (Пу)	Полиэтилен (П)	Алюминий	Свинец
Броня	Стальные ленты	Отсутствует	Стальные ленты	Стальные ленты
Наружный покров	Полиэтилен (шланг)	Полиэтилен	ПВХ-пластикат	ПВХ-пластикат / Битум
Ключевое преимущество	Полная влагостойкость, стойкость к агрессивным средам, броня	Влагостойкость, гибкость, меньший вес и радиус изгиба	Классическое решение, проверенное временем	Высокая надежность, стойкость к солнечному излучению
Основной недостаток	Высокая жесткость, большая стоимость	Отсутствие брони требует защиты при прокладке в земле	Ограничение по разности уровней прокладки, старение пропитки	Большой вес, экологические ограничения по свинцу
Типовая область применения	Прокладка в земле (траншеях) с высокими требованиями к защите	Кабельные сооружения (тоннели, эстакады), сухие помещения	Прокладка в земле (траншеях) в нейтральных грунтах	Прокладка в земле и по воздуху в агрессивных средах

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвПу 3х400 требует специального оборудования и квалификации персонала ввиду его большого веса (примерно 12-13 кг/м) и жесткости.

• Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещается волочение кабеля по землю или перекатывание барабана по трассе. Используются лебедки или тяговые механизмы.
• Изгиб: Минимальный радиус изгиба составляет 15-20 наружных диаметров кабеля (примерно 1,2-1,5 метра). Нарушение этого требования может привести к повреждению изоляции и экранов.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, установку медной оплетки для соединения экранов и герметизацию.
• Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть надежно заземлены с обеих сторон. Это необходимо для безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным током (например, напряжением 24 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) и измерение сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвПу от АПвП?

Основное отличие – наличие у кабеля АПвПу брони из стальных оцинкованных лент и усиленного полиэтиленового шланга поверх нее (обозначение «у»). Кабель АПвП брони не имеет и имеет только одну полиэтиленовую оболочку. АПвПу предназначен для прокладки в земле, АПвП – преимущественно в кабельных сооружениях.

Можно ли использовать кабель АПвПу 3х400 для прокладки в воде?

Конструкция кабеля (полиэтиленовая изоляция и оболочки) обеспечивает абсолютную влагостойкость. Однако для непосредственной прокладки в водоемах (реках, морях) требуется специальное исполнение с усиленной броней (например, из круглой проволоки) для защиты от растягивающих нагрузок. Стандартный АПвПу для этого не предназначен.

Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и условий окружающей среды. При прокладке в земле (глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) ток составляет примерно 450-470 А. При прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C) – около 510-530 А. Точные значения должны быть взяты из актуальных таблиц ПУЭ или расчетных данных производителя для конкретных условий.

Нужно ли использовать трубы или кабель-каналы при прокладке АПвПу в земле?

Броня кабеля АПвПу обеспечивает достаточную механическую защиту от случайных повреждений. Прокладка в трубах не является обязательной и обычно применяется только на особо ответственных участках (под дорогами, в местах с высокой вероятностью раскопок), а также для возможности замены кабеля без вскрытия грунта. Сигнальная лента или защитная плита обязательны.

Как маркируется кабель АПвПу?

На наружной оболочке кабеля через заданные интервалы наносится несмываемая маркировка, включающая: торговую марку завода-изготовителя, марку кабеля (АПвПу), число и сечение жил (3х400), номинальное напряжение (например, 10 кВ), год изготовления и длину в метрах. Дополнительно на барабан наносится бирка с аналогичными данными и весом.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущества перед бумажной изоляцией?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого «сшиты» в трехмерную сетку химическими или радиационными методами. Преимущества: более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70°C для бумажной), большая стойкость к токам короткого замыкания, меньший вес и толщина изоляции, отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, простота монтажа и соединения, высокая влагостойкость.

Требуется ли подогрев кабеля при прокладке в зимнее время?

Да, при температуре окружающего воздуха ниже 0°C прокладка кабеля без подогрева запрещена. Полиэтилен и материалы заполнения становятся хрупкими, что может привести к невидимым повреждениям изоляции при изгибе или растяжении. Подогрев осуществляется в тепляках или с помощью трансформаторов тока.

Заключение

Кабель АПвПу 3х400 является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции кабельных линий среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, металлического экрана, броневой защиты и коррозионно-стойкой полиэтиленовой оболочки, делает его предпочтительным выбором для прокладки в земле в сложных грунтовых условиях, в местах с высокой коррозионной активностью и при повышенных требованиях к механической защите. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов.