Кабель АПвПу 50 мм

Кабель АПвПу 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвПу 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и герметичной алюминиевой оболочкой, защищенной от коррозии полимерной оболочкой. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные линии и распределительные сети, где предъявляются высокие требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвПу 50 мм²

    • А – токопроводящая жила из алюминия.
    • П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
    • в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена (в данном контексте – под алюминиевой оболочкой).
    • Пу – усиленная защитная полимерная оболочка (обычно из полиэтилена), наложенная поверх алюминиевой.
    • 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

    Полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, АПвПу-10 1х50/16-10 – кабель на 10 кВ с одной алюминиевой жилой сечением 50 мм² и сечением экрана по жиле 16 мм².

    Конструкция кабеля АПвПу 50 мм²

    Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокие эксплуатационные характеристики.

    1. Токопроводящая жила

    Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Алюминий обеспечивает легкость и экономичность кабеля по сравнению с медными аналогами.

    2. Экран по жиле

    Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

    3. Изоляция

    Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для кабеля на 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 3,4 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.

    4. Экран по изоляции

    Состоит из двух элементов:

    • Полупроводящая лента или экструдированный полупроводящий слой, плотно прилегающий к изоляции.
    • Медные или алюминиевые проволоки (экран), наложенные поверх полупроводящего слоя. Сечение экрана нормировано. Для кабеля 50 мм² на 10 кВ оно обычно составляет 16 или 25 мм². Экран обеспечивает симметрию электрического поля, служит для пропускания токов утечки и замыкания на землю, а также для защиты от внешних электромагнитных помех.

    5. Разделительный слой (внутренняя оболочка)

    Поверх экрана накладывается слой из ПВХ пластиката или полиэтилена. Его задача – защитить алюминиевую оболочку от коррозии, которая может быть вызвана возможным контактом с медным экраном в присутствии влаги (электрохимическая коррозия). Также он обеспечивает скольжение при наложении металлической оболочки.

    6. Герметичная оболочка

    Выполнена из алюминиевой ленты, наложенной продольной или спиральной гофрированной обмоткой с последующей сваркой или пайкой шва. Эта оболочка обеспечивает:

    • Полную герметизацию сердечника от проникновения влаги и газов.
    • Механическую защиту.
    • Нулевую газо- и влагопроницаемость, что исключает миграцию влаги под давлением вдоль кабеля.
    • Экранирующие функции.

    7. Защитная полимерная оболочка (Пу)

    Наружная оболочка из полиэтилена (обычно PE) черного цвета, наложенная поверх алюминиевой. Обозначение «у» (усиленная) указывает на увеличенную толщину. Она защищает алюминиевую оболочку от механических повреждений и химически агрессивных сред (щелочей, кислот, солей, нефтепродуктов).

    Основные технические характеристики и параметры

    Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ, 50 мм²)

    ПараметрЗначениеПримечание
    Номинальное напряжение, U0/U (Um)6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 20/35 (40,5) кВU0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
    Максимальная рабочая температура жилы+90°CДлительно допустимая
    Температура при коротком замыкании+250°CДлительность не более 5 сек
    Температура при перегрузке+130°CДлительность не более 8 ч
    Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева-15°C
    Допустимый ток нагрузки (Iдоп)~205 А (для прокладки в земле)Зависит от условий прокладки, температуры грунта и др.
    Сопротивление жилы постоянному току при +20°CНе более 0,641 Ом/кмПо ГОСТ 22483
    Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.После изготовления
    Емкость~0,3 мкФ/кмПриблизительное значение

    Механические и эксплуатационные характеристики

    • Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже. Для кабелей с гофрированной алюминиевой оболочкой допустимый радиус изгиба меньше, чем у кабелей со свинцовой оболочкой.
    • Стойкость к внешним воздействиям: Наружная полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолету, осадкам, перепадам температур (обычно от -50°C до +50°C).
    • Герметичность: Алюминиевая оболочка гарантирует абсолютную защиту сердечника от влаги, что позволяет прокладывать кабель в грунтах с высокой влажностью, в том числе в условиях возможного подтопления.
    • Допустимые усилия при протяжке: Ограничены прочностью алюминиевой оболочки. Как правило, максимально допустимое тяговое усилие не должно превышать 50 Н/мм² сечения жилы.

    Область применения и способы прокладки

    Кабель АПвПу 50 мм² применяется для создания надежных силовых линий в следующих условиях:

    • Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Кабель устойчив к коррозии, агрессивным грунтам и блуждающим токам благодаря оболочке «Пу». Не требует дополнительных механических защит (типа асбестоцементных или ПНД труб), кроме защиты от механических повреждений в местах с повышенной активностью (сигнальная лента, защитные плиты).
    • Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах и галереях: Алюминиевая оболочка обеспечивает защиту от распространения горения (при отсутствии внешних источников огня) и герметичность.
    • Прокладка в помещениях и на открытом воздухе: Устойчивость наружной оболочки к УФ-излучению позволяет использовать кабель для открытой прокладки по фасадам, стенам зданий и сооружений.
    • Взрывоопасные зоны: Может применяться в зонах классов В-Iб, В-Iг, В-IIа по ПУЭ благодаря герметичности и отсутствию свободного пространства для распространения газов внутри кабеля.
    • Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Существуют модификации кабеля АПвПунг(А)-LS с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющие горение при групповой прокладке.

    Преимущества и недостатки кабеля АПвПу 50 мм²

    Преимущества:

    • Высокая надежность и долговечность: Комбинация СПЭ-изоляции и герметичной алюминиевой оболочки обеспечивает срок службы не менее 30-40 лет.
    • Полная влагостойкость: Алюминиевая оболочка исключает проникновение влаги в изоляцию, что является главным преимуществом перед кабелями с пластмассовой оболочкой типа АПвВГ.
    • Механическая прочность: Гофрированная алюминиевая оболочка выдерживает значительные механические нагрузки, вибрации, сдавливание грунтом.
    • Устойчивость к коррозии: Наружная полиэтиленовая оболочка надежно защищает алюминий от химического воздействия.
    • Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией.
    • Экономичность: Алюминиевая жила дешевле медной, а конструкция кабеля снижает затраты на дополнительную защиту при прокладке.

    Недостатки:

    • Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями в чисто полимерной оболочке, АПвПу более жесткий и тяжелый, что усложняет монтаж.
    • Требовательность к технологии монтажа муфт: Необходима качественная разделка и герметизация алюминиевой оболочки при установке соединительных и концевых муфт. Требуется специальный инструмент и навыки.
    • Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями АВВГ или АПвВГ на то же напряжение.
    • Чувствительность алюминиевой оболочки к частым изгибам: При повторных перегибах возможно образование микротрещин.

    Сравнение с аналогами

    Тип кабеляКонструктивные особенностиКлючевые отличия от АПвПуПредпочтительная область применения
    АПвПу (напр., 50 мм²)Алюм. жила, СПЭ-изол., алюм. оболочка, пол. оболочкаВлажные и агрессивные грунты, ответственные трассы, требующие высокой герметичности.
    АПвВГАлюм. жила, СПЭ-изол., ПВХ оболочкаОтсутствие герметичной металлической оболочки. Подвержен влагопропусканию. Лече и гибче.Сухие и нормальные условия, кабельные сооружения, помещения, где исключено проникновение влаги.
    АВБбШвАлюм. жила, ПВХ-изол., броня из стальных лент, ПВХ шланг.Броня вместо алюминиевой оболочки. Более тяжелая мех. защита, но менее эффективная герметизация. ПВХ-изоляция имеет меньшую термостойкость.Трассы с риском механических повреждений (камни, раскопки), но без высокой агрессивности грунтовых вод.
    АСБлАлюм. жила, бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня.Бумажная изоляция, требующая сложной технологии монтажа муфт, ограничения по перепаду высот. Устаревшая, но надежная технология.Реконструкция старых сетей, специфические проекты.

    Особенности монтажа и эксплуатации

    При работе с кабелем АПвПу 50 мм² необходимо соблюдать следующие требования:

    • Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Не допускается сбрасывание барабанов с транспортных средств.
    • Подготовка к прокладке: Проверка целостности наружной оболочки. Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Для кабелей на 10 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 200 МОм*км.
    • Протяжка: Использовать кабельные ролики для минимизации трения. Контролировать тяговое усилие, не превышающее допустимого. Применять вращающиеся рым-болты на барабане. Запрещается производить протяжку за алюминиевую оболочку.
    • Монтаж муфт: Требуется тщательная зачистка, обезжиривание, ступенчатая разделка изоляции с соблюдением геометрии. Обязательна герметизация места перехода с алюминиевой оболочки на корпус муфты с помощью герметизирующих составов или термоусаживаемых материалов. Место соединения экранов должно иметь надежный электрический контакт.
    • Заземление: Алюминиевая оболочка и экран по изоляции должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля АПвПу от АПвВГ?

Принципиальное отличие – наличие у АПвПу герметичной алюминиевой оболочки под наружным полимерным шлангом. У АПвВГ такой оболочки нет, и защиту от влаги обеспечивает только полимерная оболочка (ПВХ или PE), которая обладает определенной влагопроницаемостью. АПвПу абсолютно герметичен и предназначен для сложных условий с высокой влажностью грунта.

2. Можно ли прокладывать кабель АПвПу 50 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, можно. Конструкция кабеля (усиленная полиэтиленовая оболочка «Пу» и гофрированная алюминиевая оболочка) предназначена для прямой прокладки в земле. Однако в местах с повышенным риском механических повреждений (при пересечении дорог, в зонах будущих раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде плит, кирпича или защитных труб.

3. Какое сечение экрана у кабеля АПвПу 50 мм² на 10 кВ и зачем он нужен?

Стандартное сечение экрана (проволочного) для такого кабеля – 16 мм² или 25 мм² (по ГОСТ 31996-2012 или ТУ завода). Экран необходим для выравнивания электрического поля вокруг изоляции, обеспечения симметрии трехфазной системы, безопасного отвода токов утечки и, главное, для безопасного отключения линии защитами при однофазном замыкании на землю, так как через экран протекает ток короткого замыкания.

4. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?

Выбор осуществляется по величине линейного напряжения сети. Для сети 10 кВ применяется кабель с маркировкой 6/10 кВ или 8,7/10 кВ. Для сетей 35 кВ – 20/35 кВ. Важно учитывать не только рабочее, но и возможные перенапряжения в сети. В сомнительных случаях следует выбирать кабель на ступень выше по напряжению.

5. Каков реальный срок службы кабеля АПвПу 50 мм²?

Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и допустимых токовых нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет, так как старение изоляции из сшитого полиэтилена в герметичных условиях происходит очень медленно.

6. Допускается ли прокладка кабеля АПвПу в одном лотке с кабелями низкого напряжения?

ПУЭ (п. 2.1.16) разрешает совместную прокладку силовых кабелей до 35 кВ с кабелями до 1 кВ, но при условии, что будет выполнено одно из требований: кабели выше 1 кВ имеют оболочку из негорючих материалов, или кабели до 1 кВ защищены от пробоя (например, заключены в металлические трубы, короба). Кабель АПвПу не распространяет горение при одиночной прокладке, но для групповой прокладки в общих лотках следует применять его модификацию с индексом «нг(А)-LS».

7. Какой инструмент необходим для разделки кабеля АПвПу при монтаже муфт?

Требуется профессиональный инструмент: труборез для ровного отрезания алюминиевой оболочки, съемник для ее продольного разрезания, специальные ножи для ступенчатой разделки изоляции XLPE (диэлектрические или с регулируемой глубиной реза), термофен для усадки элементов, динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений, мегаомметр для контроля.

8. Что означает цифра «50» в маркировке, если кабель одножильный?

Цифра «50» обозначает номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах, независимо от количества жил в кабеле. В случае одножильного кабеля АПвПу 1х50/16-10 – это сечение единственной фазной жилы. Для трехжильного кабеля маркировка будет АПвПу 3х50/16-10, где «50» – сечение каждой из трех жил.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.