Кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм

Кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для работы в сетях среднего класса напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность при передаче электроэнергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением пероксидного способа сшивки, Пу – защитная оболочка из полиэтилена, г – наличие герметизации (водоблокирующие ленты) в продольных и поперечных направлениях. Номинальное напряжение 15 кВ указывает на принадлежность к классу напряжения 10-15 кВ, а сечение 120 мм² определяет площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПуг 15 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает заявленные технические характеристики.

Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Жила секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная, что повышает гибкость.
Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована в соответствии с классом напряжения 15 кВ. Сшивка полимера (образование поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
Экран по изоляции (полупроводящий слой): Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции.
Медные экраны (заземляющие проводники): Поверх экрана по изоляции накладываются медные проволоки или медная лента. Их основная функция – обеспечение пути для тока короткого замыкания и защита от внешних электромагнитных помех. В кабелях типа АПвПуг часто применяется комбинация: медные проволоки (для токов КЗ) и медная лента (для полной электромагнитной экранировки).
Герметизация: Под оболочкой укладываются водоблокирующие ленты или нити на основе суперабсорбента. При контакте с влагой материал разбухает, герметизируя межслоевое пространство и предотвращая продольное распространение воды в случае повреждения наружной оболочки.
Защитная оболочка: Выполняется из полиэтилена (обозначение «Пу» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель в земле (траншеях) без дополнительной защиты.

Основные технические характеристики и параметры

Параметры кабеля АПвПуг 15 кВ 120 мм² регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 31565-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ).

Электрические характеристики

Параметр	Значение / Условие	Примечание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	8,7/15 кВ (17,5 кВ)	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, U_m – максимальное длительно допустимое
Частота	50 Гц	Стандартная промышленная частота
Максимальная рабочая температура жилы	90°C	Длительно допустимая при эксплуатации
Допустимая температура при КЗ (до 4 сек)	250°C	Кратковременный нагрев
Допустимая температура при перегрузке	130°C	Не более 8 часов в сутки, 100 часов в год
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-20°C	При отсутствии механических нагрузок
Сопротивление изоляции, не менее	1000 МОм·км	При температуре 20°C
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	30,5 кВ	Продолжительность 10 мин. после прокладки
Импульсное испытательное напряжение	125 кВ	Фронт 1,2/50 мкс
Емкость на 1 км длины	~0,25-0,30 мкФ/км	Зависит от конкретной конструкции

Механические и геометрические параметры (ориентировочные)

Параметр	Значение для 120 мм²	Комментарий
Наружный диаметр кабеля	~55-65 мм	Зависит от толщины изоляции и конструкции экрана
Масса 1 км кабеля	~2500-3000 кг/км	Зависит от материалов и конструкции
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x D (наружного диаметра)	Для одножильных кабелей после монтажа
Допустимое растягивающее усилие при прокладке	Расчетное, зависит от сечения жилы и количества проволок экрана	Как правило, не более 50-70 Н/мм² сечения жилы
Стойкость к удару при -15°C	Соответствует ГОСТ	Проверяется испытаниями

Токовые нагрузки (ориентировочные, согласно ПУЭ 7 изд.)

Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки. Приведены для температуры земли +25°C и жилы +90°C.

Способ прокладки	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
В земле (траншее), в трубах	~280-320	~250-280
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	~300-340	~270-300

Примечание: Для точного расчета необходимо использовать специализированное ПО, учитывающее все условия прокладки (глубину, тепловое сопротивление грунта, соседние кабели и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 15 кВ частотой 50 Гц.

Распределительные сети 6-10 кВ: Основная сфера применения – это питающие и распределительные линии от городских и промышленных подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП), центрам питания (ЦП).
Промышленные предприятия: Прокладка кабельных линий внутри и между цехами для питания мощного оборудования (электродвигатели, печи, компрессоры).
Инфраструктурные объекты: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных узлов, метрополитена, портов.
Объекты генерации: Сборные сети небольших электростанций (ГЭС, ТЭЦ), подключение вспомогательных систем.

Способы прокладки:

В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сигнальной лентой или плитами, засыпается песком и грунтом. Полиэтиленовая оболочка устойчива к коррозии и агрессивным грунтам. Герметизация «г» критически важна для этого способа.
В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: При совместной прокладке большого количества кабелей или в условиях плотной городской застройки.
В воздухе: По стенам зданий, эстакадам, на опорах (при условии стойкости оболочки к УФ-излучению, что обеспечивается полиэтиленом).
В помещениях и тоннелях: Допускается открытая прокладка.

Не рекомендуется для прокладки в болотах, в зонах с повышенной опасностью механических повреждений (например, карьеры) без дополнительной защиты (броня). Для таких условий применяется модификация с броней – АПвБбШв или АПвБбШп.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПуг по сравнению с аналогами

Преимущества:

Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен термопластической деформации, обладает высокой стойкостью к трекингу и тепловым ударам.
Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл) аналогичного напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных или бумажно-пропитанных кабелей, нет риска стекания пропиточного состава.
Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий герметизации концов, как кабели с бумажной изоляцией. Используются стандартные кабельные муфты (соединительные, концевые) для СИП-изоляции.
Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Благодаря полиэтиленовой оболочке и герметизации.
Большая допустимая токовая нагрузка: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C) позволяет пропускать больший ток по сравнению с ПВХ-изоляцией.

Недостатки:

Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ) или бумажно-пропитанными (АСБл).
Чувствительность к механическим повреждениям (отсутствие брони): Требует аккуратного монтажа и правильной подготовки трассы в земле.
Необходимость специального инструмента для заделки: Для разделки и монтажа муфт требуется точное снятие полупроводящих слоев.
Опасность дендритного роста (водных деревьев): При длительном контакте влаги с изоляцией в условиях электрического поля. Это нивелируется качественной экранировкой и герметизацией.

Требования к монтажу, соединению и эксплуатации

Монтаж должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей кабеля и муфт.

Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Не допускается падение барабанов.
Подготовка к прокладке: Проверка целостности оболочки, изоляции (замер сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции). При температуре ниже -20°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
Прокладка: Радиус изгиба не менее 15 наружных диаметров кабеля. При протяжке в трубах или блоках необходимо использовать кабельную смазку. Запрещается прикладывать тяговое усилие к оболочке или экрану – только к жиле через специальный захват.
Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10-15 кВ. Технология включает точную ступенчатую разделку концов, удаление полупроводящих слоев, монтаж изоляции и экранов, герметизацию. Требует квалифицированного персонала.
Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для обеспечения протекания токов КЗ и безопасности персонала.
Испытания после монтажа: Обязательное проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением промышленной частоты 30,5 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПуг от АПвВг?

Основное отличие – в материале защитной оболочки. У АПвПуг оболочка из полиэтилена (Пу), а у АПвВг – из поливинилхлорида (ПВХ). Полиэтилен более стоек к влаге, химической агрессии и ультрафиолету, но менее стоек к механическим воздействиям (царапинам) и имеет более высокую горючесть. АПвВг чаще применяется внутри помещений, АПвПуг – для прокладки в земле и на открытом воздухе.

Можно ли прокладывать кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм² в земле без защиты (трубы, лотки)?

Да, это основной способ прокладки для данной марки. Кабель предназначен для непосредственной укладки в траншею. Однако при высоком уровне грунтовых вод, в каменистых грунтах или при риске механических повреждений (районы с земляными работами) рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных, пластиковых или стальных труб, либо применение бронированной модификации кабеля.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвПуг, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.

Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что оно влияет?

Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по нагреву) и проверяется на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для напряжения 15 кВ это сечение является распространенным для магистральных и питающих линий с током нагрузки 250-300 А. Оно влияет на:

Пропускную способность линии (кВт).
Потери электроэнергии (чем больше сечение, тем меньше потери).
Стоимость кабеля и монтажных работ (с увеличением сечения растет).
Условия прокладки (больший диаметр и вес).

Что означает буква «г» в маркировке и можно ли ее игнорировать?

Буква «г» означает «герметизированный» и указывает на наличие водоблокирующих элементов (лент, порошка) в конструкции кабеля. Игнорировать этот параметр при выборе для прокладки в земле или во влажных помещениях категорически нельзя. Герметизация предотвращает распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки, что значительно повышает надежность и снижает риск пробоя изоляции.

Чем отличается одножильное исполнение от трехжильного для данного сечения и напряжения?

Для напряжения 15 кВ и сечения 120 мм² кабель может быть как трехжильным (все три жилы в одной общей оболочке), так и одножильным (три отдельных кабеля, прокладываемых параллельно).

Трехжильный: Компактнее, удобнее в монтаже одной линии, меньше общий вес. Однако при больших сечениях становится жестким, сложным в разделке. Потери в стали оболочки (в экранах) могут быть выше.
Одножильный: Гибче, проще в транспортировке и разделке. Позволяет применять различные схемы расположения (в треугольник, плоскостью), что влияет на индуктивность и пропускную способность. Требует больше места для прокладки. Чаще используется для больших токов и на критически важных объектах.

Выбор зависит от конкретных условий проекта, экономического расчета и традиций эксплуатации.

Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвПуг 15 кВ 120 мм²?

Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты, специально разработанные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на класс напряжения 10-15 кВ. Например, муфты типа 3СТп/3СТп-10, STW-10/15, КВТп и аналоги. Выбор между термо- и холодноусаживаемыми зависит от условий монтажа (наличие источника открытого огня, температура окружающей среды) и предпочтений монтажной организации.

Кабель АПвПуг 15 кВ 120 мм