Кабель АПвПу 6 кВ 300 мм

Кабель силовой АПвПу 6 кВ 300 мм²: конструкция, параметры и область применения

Кабель АПвПу 6 кВ с сечением жилы 300 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), рассчитанный на номинальное напряжение 6 кВ. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвПу следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена (в маркировке используется символ «Пв», обозначающий изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена); Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена.

Конструкция кабеля АПвПу 6 кВ 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долговечность.

• Токопроводящая жила. Выполнена из алюминия (материал – А5Е, А5 или А6 по ГОСТ 22483). Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой многопроволочной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Секторные жилы упрощают процесс монтажа концевых и соединительных муфт.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
• Изоляция. Основной изолирующий слой из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (XLPE). Для кабеля на 6 кВ толщина изоляции стандартизирована. СПЭ обладает высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге. Процесс сшивания молекул полиэтилена придает материалу стабильность формы при высоких температурах.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, обеспечивая его радиальную симметрию.
• Поясная изоляция. Выполняется в виде обмотки из электропроводящих или полупроводящих лент. Способствует равномерному распределению электрического поля по длине кабеля и стабилизирует работу экранов.
• Экранирующая оболочка (металлический экран). Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной медной ленты, либо оплетки из медных проволок. Для кабеля АПвПу 300 мм² чаще применяется гофрированная медная лента или проволочная оплетка. Функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание токов короткого замыкания и токов утечки, обеспечение безопасности при повреждении (заземление).
• Разделительный слой. Изготавливается из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или полимерной ленты. Предотвращает непосредственный контакт металлического экрана с наружной оболочкой, защищая оболочку от возможных коррозионных процессов.
• Наружная оболочка. Выполнена из полиэтилена (обозначение «у» в маркировке указывает на усиленное исполнение). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой механической прочностью, стойкостью к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), влагонепроницаемостью и устойчивостью к солнечному излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля АПвПу 6 кВ 300 мм² регламентируются ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ) и ТУ 16.К71-335-2004 (и их актуальными редакциями). Ниже приведены ключевые характеристики.

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение для кабеля АПвПу 6 кВ 300 мм²
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Число и форма жил	1, секторная/сегментная
Материал жилы	Алюминий
Номинальное сечение жилы, мм²	300
Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	0.0601 (согласно ГОСТ 22483)
Толщина изоляции из СПЭ, мм	3.0
Толщина наружной оболочки из полиэтилена, мм	Не менее 3.0 (усиленная)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Наружный диаметр кабеля
Допустимая температура нагрева жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Допустимая температура нагрева жилы при коротком замыкании (до 4 сек)	+250°C
Допустимая температура при перегрузке	+130°C
Стойкость к переменному напряжению 50 Гц, испытательное, кВ/мин	12 / 5
Стойкость к импульсному напряжению, кВ	60

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, для условий прокладки)

Условия прокладки	Допустимый длительный ток, А	Мощность при 6 кВ, трехфазная, кВА*
В земле (траншее), при температуре земли +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт	~ 450 — 480 А	~ 4670 — 4980
В воздухе, при температуре воздуха +25°C	~ 420 — 450 А	~ 4360 — 4670
В трубах в земле	~ 380 — 410 А	~ 3950 — 4250

• Мощность рассчитана по формуле P = √3 × U × I. Точные значения токовой нагрузки определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей, глубину прокладки и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу 6 кВ 300 мм² предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение до 10 кВ включительно. Благодаря полной влагостойкости и стойкости к агрессивным средам, он может применяться в широком спектре условий:

• Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, при условии отсутствия риска механических повреждений (бронирование не предусмотрено конструкцией).
• Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, эстакадах и галереях.
• Прокладка в помещениях, в том числе с высокой влажностью и наличием химически активных веществ.
• Прокладка на открытом воздухе, включая районы с холодным и тропическим климатом (стойкость к УФ-излучению).
• Использование в качестве вставок на переходах через водоемы или в условиях высокой коррозионной активности, где недопустимо применение бронированных кабелей с металлическими покровами.

Важное ограничение: Кабель АПвПу не имеет бронепокрова, поэтому его прокладка в земле должна осуществляться с учетом требований ПУЭ (глубина не менее 0.7 м, защита кирпичом или плитами в зонах с повышенной нагрузкой). При высоком риске механических повреждений (раскапывание траншей, сдвиги грунта) следует применять бронированные аналоги (например, АПвБбШп) или прокладывать кабель в трубах.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами кабелей на 6 кВ

Преимущества кабеля АПвПу 6 кВ 300 мм²:

• Высокая влагостойкость: Полностью полимерная конструкция исключает проникновение влаги и гигроскопичность, характерную для кабелей с бумажной изоляцией.
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с бронированными кабелями аналогичного сечения и напряжения, АПвПу легче и гибче, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура длительной работы +90°C позволяет пропускать большие токи, чем через кабель с ПВХ изоляцией.
• Отличные диэлектрические и механические свойства изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к тепловым ударам.
• Коррозионная стойкость: Отсутствие стальной брони и наличие полиэтиленовой оболочки делают кабель стойким к химической и электрохимической коррозии.
• Удобство монтажа муфт: Технология монтажа муфт на кабели с СПЭ-изоляцией отработана и менее трудоемка, чем на кабели с бумажной изоляцией.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Основной недостаток, ограничивающий применение в условиях, где возможны механические воздействия.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям оболочки: При монтаже необходимо избегать ударов и порезов, которые могут стать очагом развития водных древ.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией, но часто сопоставимая или ниже стоимости бронированных кабелей с бумажной изоляцией.

Требования к монтажу, соединению и заземлению

Монтаж кабеля АПвПу 6 кВ 300 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ, СО 153-34.20.579-2003 и инструкциями заводов-изготовителей муфт.

• Температура монтажа: Прокладка разрешена при температуре не ниже -20°C без предварительного подогрева. При более низких температурах кабель требует подогрева.
• Радиус изгиба: Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Соединение и ответвление: Осуществляются только с помощью специальных соединительных и ответвительных муфт для кабелей с СПЭ-изоляцией на 6-10 кВ. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, установку полупроводящих и изоляционных элементов, экранирование и герметизацию.
• Заделка концов: Присоединение к электрооборудованию выполняется с помощью концевых муфт (заливных, термоусаживаемых) или с помощью кабельных вводов.
• Заземление: Металлический экран (медная лента или оплетка) подлежит обязательному заземлению с двух концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности и нормального функционирования системы защиты. В схемах с односторонним заземлением экрана на другом конце должны устанавливаться экранные заземляющие устройства (ЭЗУ), ограничивающие наводимые напряжения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвПу и АПвБбШп на 6 кВ 300 мм²?

Кабель АПвБбШп имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из полиэтилена (Шп). Он предназначен для прокладки в земле при высоком риске механических повреждений. АПвПу брони не имеет, но его полиэтиленовая оболочка более стойка к агрессивным средам. Выбор зависит от условий прокладки.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 6 кВ 300 мм² в земле без труб?

Да, можно, при условии соблюдения требований ПУЭ по глубине прокладки (не менее 0.7-1.0 м), устройству песчаной подушки и защите сверху кирпичом или сигнальной лентой в местах, где возможны земляные работы. Однако при наличии блуждающих токов, каменистых грунтов или активной строительной деятельности рекомендуется прокладка в трубах или применение бронированного кабеля.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвПу, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (температурных нагрузок, перегрузок) и качества монтажа.

Требуется ли дроссель для заземления экрана на кабеле 6 кВ?

Для кабелей на 6-10 кВ с сечением жилы 300 мм² и более, особенно при большой длине линии, часто применяют поперечную компенсацию индуктивности экрана путем установки симметрирующих или заземляющих дросселей. Это позволяет снизить токи в экране при нормальном режиме работы и при коротком замыкании. Необходимость и тип устройства определяются расчетом при проектировании линии.

Чем отличается кабель АПвПу от импортного аналога, например, N2XS(F)2Y?

Кабель N2XS(F)2Y по стандарту DIN VDE 0276-620 является прямым аналогом. Расшифровка: N – нормы VDE; 2X – изоляция из сшитого полиэтилена; S – медный экран; (F) – продольная герметизация; 2Y – оболочка из полиэтилена. Конструктивно и по характеристикам кабели идентичны. АПвПу производится по российским стандартам (ГОСТ), что важно для проектов, подпадающих под требования технического регламента и обязательного применения отечественных стандартов.

Как проверить целостность экрана перед монтажом муфт?

Целостность металлического экрана проверяется мегомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции между экраном и землей (или между экранами разных фаз) должно быть не менее 0.5 МОм (по нормам ПУЭ). Также проверяется непрерывность экрана – измерением его сопротивления постоянному току, которое должно соответствовать паспортным данным (обычно доли Ома на километр).