Кабель АПвПу 630 мм

Кабель АПвПу 630 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПу 630 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и герметизированной оболочкой из полиэтилена. 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. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях, включая трассы с высокой влажностью.

Расшифровка маркировки АПвПу 630 мм²

А – токопроводящая жила из алюминия.
П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена (индекс «у» обозначает усиленную). На практике «Пу» часто трактуется как полиэтиленовая оболочка, наложенная поверх герметизирующей оболочки, что обеспечивает повышенную защиту от механических повреждений и влаги.
630 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, кабель имеет комбинированную внешнюю защиту: внутреннюю герметизирующую оболочку (часто из полиэтилена или того же ПВХ) и наружную усиленную полиэтиленовую оболочку.

Конструкция кабеля АПвПу 630 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:

Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой или секторной (сегментной) формы. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторная, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и облегчить его монтаж. Жила может быть однопроволочной (для сечений до 630 мм² включительно, согласно ГОСТ) или многопроволочной.
Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
Поясная изоляция: Может выполняться из полупроводящих или изоляционных материалов в многожильных кабелях.
Медная экранирующая оплетка (дренажная жила): Накладывается поверх экрана по изоляции. Предназначена для выравнивания потенциалов, отвода токов утечки и обеспечения безопасности при коротком замыкании. Сечение дренажных жил нормируется (например, не менее 25 мм² для кабелей 20-35 кВ).
Герметизирующая оболочка (внутренняя): Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена. Защищает экран от влаги и механических воздействий.
Броня: Выполняется из стальных оцинкованных лент (две ленты, наложенные с зазором). Обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).
Защитный шланг (внешняя оболочка Пу): Усиленная оболочка из полиэтилена, наложенная поверх брони. Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге и химическим веществам.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ и другие в зависимости от толщины изоляции.
Максимально допустимая температура жилы:
- при длительной работе: +90°C
- при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
- при перегрузке: +130°C
Допустимый ток нагрузки (I_доп): Зависит от способа прокладки. Примерные значения для кабеля АПвПу 630 мм², 10 кВ:
- В земле (в траншее, грунт с теплопроводностью 1,2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м): ~520 А
- В воздухе (температура воздуха +25°C): ~580 А
Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета с учетом всех поправочных коэффициентов.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0,0461 Ом/км.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки: Для кабеля на 10 кВ – 30 кВ в течение 10 минут.

Механические и климатические параметры

Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15-20 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением 630 мм² требуется особое внимание).
Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
Стойкость к воздействию влаги: Допускается прокладка в земле с любой степенью влажности, в том числе в заболоченной местности, благодаря герметичной конструкции и полиэтиленовому шлангу.
Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения кабеля АПвПу 630 мм²

Кабель предназначен для работы в электрических сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ: Питание районных подстанций, распределительных пунктов в городах и промышленных зонах.
Питание мощных промышленных потребителей: Заводы, нефтехимические комбинаты, горнодобывающие предприятия, где требуется высокая надежность и пропускная способность.
Вводы на территории с высокой коррозионной активностью и риском механических повреждений: Броня и полиэтиленовый шланг обеспечивают защиту в солончаках, болотистых почвах, в грунтах с наличием блуждающих токов и строительного мусора.
Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в земле (траншеях): Универсальность прокладки обусловлена наличием брони.
Участки трасс с повышенными требованиями к пожарной безопасности (наружная прокладка): Изоляция из СПЭ не распространяет горение при одиночной прокладке.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу 630 мм²

Преимущества:

Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ позволяет работать при высокой температуре жилы (+90°C), что повышает I_доп по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
Отличная влагостойкость: Комбинированная защита из герметизирующей оболочки, брони и полиэтиленового шланга делает кабель практически невосприимчивым к влаге, что исключает необходимость в специальных муфтах при перепадах уровней прокладки.
Механическая прочность: Броня из стальных лент защищает от повреждений при раскопках, смещениях грунта, растягивающих нагрузках.
Коррозионная стойкость: Полиэтиленовый шланг поверх брони надежно защищает стальные ленты от химической и электрохимической коррозии.
Длительный срок службы и надежность: Отсутствие в конструкции масла или пропитки исключает старение и миграцию материала, стабильность параметров сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации.
Удобство монтажа и прокладки: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями аналогичного сечения и напряжения.

Недостатки:

Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ или бумажной изоляцией, но часто экономически оправдана за счет снижения эксплуатационных затрат.
Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Несмотря на броню, точечные удары острыми предметами могут повредить кабель. Требуется соблюдение правил транспортировки и прокладки.
Необходимость специального инструмента и обученного персонала для монтажа концевых и соединительных муфт: Требуется высококачественная зачистка экранов и изоляции, соблюдение технологии.
Ограничения по температуре монтажа: При отрицательных температурах требуется подогрев или особые условия работы с материалом оболочек.

Сравнительная таблица: АПвПу 630 мм² vs АПвП 630 мм²

Параметр	Кабель АПвПу 630 мм²	Кабель АПвП 630 мм²
Конструкция внешней защиты	Броня из стальных лент + усиленная полиэтиленовая оболочка (шланг) поверх брони.	Броня из стальных лент + защитный покров (ПВХ или полиэтилен), но без индекса «у» (усиленный).
Стойкость к коррозии	Очень высокая. Полиэтиленовый шланг – отличный барьер для влаги и химикатов.	Высокая, но может уступать полиэтилену по долговременной стойкости в агрессивных средах.
Механическая защита	Максимальная. Усиленная оболочка лучше противостоит истиранию и ударам.	Стандартная.
Область применения	Особо тяжелые условия: болота, солончаки, промышленные зоны с агрессивными стоками, зоны с высоким уровнем блуждающих токов.	Стандартные условия прокладки в земле (траншеях), туннелях, где нет чрезмерно агрессивной среды.
Стоимость	Выше	Ниже

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвПу 630 мм² требует соблюдения норм ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Запрещено сбрасывать барабаны. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
Подготовка трассы: Для прокладки в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями низкого напряжения и линиями связи без специальных перегородок. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
Радиус изгиба: Должен строго соблюдаться. Для одножильных кабелей большого сечения критически важно избегать петель и крутых изгибов, чтобы не повредить изоляцию и не создать чрезмерных механических напряжений в металле жилы.
Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательна качественная заделка экрана, обеспечение контакта дренажной жилы. Место установки муфты должно быть доступно для обслуживания.
Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон. Это требование безопасности и правильной работы защит.
Испытания после прокладки: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного или переменного тока для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПу от АПвП?

Ключевое отличие – в материале и конструкции внешней защитной оболочки. Индекс «Пу» указывает на наличие усиленной полиэтиленовой оболочки (шланга), наложенной поверх брони. Это обеспечивает повышенную защиту от коррозии и механических воздействий по сравнению со стандартной оболочкой кабеля АПвП. АПвПу предназначен для наиболее тяжелых условий эксплуатации.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу 630 мм² в воде?

Кабель АПвПу обладает высокой герметичностью благодаря сплошной полиэтиленовой оболочке поверх брони, что теоретически позволяет кратковременную или постоянную прокладку в воде (например, по дну водоемов). Однако для постоянной подводной прокладки существуют специальные конструкции кабелей (например, с проволочной броней и дополнительными защитными покровами). Прокладка АПвПу в воде требует индивидуального проектного решения и оценки рисков.

Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля в воздухе?

Для кабеля АПвПу 630 мм² на 10 кВ, проложенного в воздухе при температуре +25°C, допустимый длительный ток нагрузки (I_доп) составляет приблизительно 580 А. При температуре воздуха +40°C необходимо применять понижающий коэффициент (около 0.88), что снизит допустимый ток до ~510 А. Точный расчет должен учитывать все факторы: температуру, солнечную радиацию, группирование кабелей, согласно главе 1.3 ПУЭ.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня и полиэтиленовый шланг кабеля АПвПу являются самодостаточной защитой для большинства типов грунтов. Однако, согласно ПУЭ, при риске механических повреждений (например, в местах частых раскопок) кабель должен быть дополнительно защищен кирпичной или бетонной плитой, уложенной поверх кабеля в траншее. Также обязательна сигнальная лента.

Как правильно выбрать сечение для проекта? Только ли по току нагрузки?

Нет, выбор сечения жилы 630 мм² или другого осуществляется по комплексу критериев, указанных в ПУЭ (Глава 1.3):

По допустимому длительному току нагрузки (нагрев). Основной критерий.
По потере напряжения. Для протяженных линий 6-35 кВ это часто становится определяющим фактором. Необходимо, чтобы потеря напряжения от шин РУ до конечного потребителя не превышала установленных норм (например, ±5% от U_ном).
По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ). Проверяется, чтобы сечение выдерживало расчетный ток КЗ за время его отключения защитой без недопустимого перегрева.
По экономической плотности тока. Для сетей выше 1000 В с большим числом часов использования максимума нагрузки (Т_max > 5000 ч) сечение выбирается по экономической плотности тока, после чего проверяется по всем вышеуказанным пунктам.

Сечение 630 мм² часто является оптимальным для фидеров 10 кВ с высокой передаваемой мощностью (порядка 10 МВА и более).

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный производителями срок службы кабеля АПвПу составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, норм нагрузки и отсутствия внешних дестабилизирующих воздействий (например, постоянных вибраций, сверхнормативных перегрузок, повреждений брони). Ресурс изоляции из сшитого полиэтилена при рабочих температурах очень высок.

Можно ли соединять кабель АПвПу с кабелем старого типа (например, с бумажной изоляцией)?

Да, технически это возможно с использованием специальной переходной соединительной муфты, которая обеспечивает герметичный переход между разными типами изоляции и конструкциями экранов. Однако такое соединение является слабым местом линии и требует тщательного проектирования и монтажа. Предпочтительным решением является замена всего участка линии на кабель с современной изоляцией.