Кабель силовой АПвВ 10 кВ 800 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвВ 10 кВ 800 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Данный кабель является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электрических сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвВ 10 кВ 800 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – внутренняя оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
• В – наружная оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (фактически класс напряжения 6/10 кВ).
• 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвВ 800 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, секторной или круглой формы, сечением 800 мм². Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная уплотненная жила, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.

2. Экран на жиле (полупроводящей экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящей слой из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 15150 или ТУ 16-705.500-2006) и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4,0 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства: высокая рабочая температура (до 90°C в длительном режиме), стойкость к тепловым ударам и деформациям.

4. Экран на изоляции (полупроводящей экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящей слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и экран на жиле, но с внешней стороны изоляции.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя, которая обеспечивает равномерность электрического поля в межжильном пространстве.

6. Металлический экран

Поверх поясной изоляции (или непосредственно на изолированных жилах в одножильных кабелях) накладывается металлический экран. Для кабеля АПвВ это, как правило, медные или алюминиевые ленты, наложенные продольно или спирально, часто в комбинации с медными проволоками (дренажными жилами), расположенными поверх лент. Назначение металлического экрана:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание симметричного электрического поля вокруг кабеля.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
• Защита от внешних электромагнитных влияний.
• Функция нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.

Для сечения 800 мм² экран должен быть рассчитан на пропуск значительных токов КЗ.

7. Внутренняя оболочка (под оболочка)

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она служит для защиты металлического экрана от коррозии, механического повреждения, а также для придания кабелю круглой формы перед наложением наружной оболочки.

8. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката. Защищает все внутренние элементы кабеля от механических воздействий, агрессивных сред (химических, атмосферных), ультрафиолетового излучения и обеспечивает необходимые противопожарные характеристики (не распространяет горение при одиночной прокладке). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики

Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвВ 10 кВ 800 мм² (ориентировочные данные для трехжильного кабеля).

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая температура жилы, °C	90	Длительный режим
Допустимая температура жилы при КЗ, °C	250	Продолжительность до 5 с
Минимальная температура монтажа, °C	-15	Без предварительного прогрева
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 100	При температуре 20°C
Емкость, мкФ/км	~0.35 — 0.45	Зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.15 — 0.18
Активное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	~0.037	По ГОСТ 22483

Токовые нагрузки

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвВ 6/10 кВ 800 мм² (ориентировочно, согласно ПУЭ 7 изд., с учетом способов прокладки).

Способ прокладки	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
В земле (в траншее, грунт с t=15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт)	~800 — 850	~750 — 800
В воздухе (открыто, при температуре воздуха +25°C)	~900 — 950	~850 — 900
В кабельном канале (лотке, туннеле)	~750 — 800	~700 — 750

Важно: Фактические токовые нагрузки должны рассчитываться для каждого конкретного проекта с учетом всех поправочных коэффициентов: температура грунта/воздуха, количество работающих кабелей вплотную, глубина прокладки, теплопроводность грунта и др.

Механические и климатические характеристики

• Радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Стойкость к удару: Определяется ГОСТ, кабель выдерживает стандартные механические нагрузки при прокладке.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C.
• Стойкость к УФ-излучению: Оболочка из ПВХ стойка к солнечному свету.
• Пожароопасность: Кабели с ПВХ оболочкой не распространяют горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует специального индекса).

Области применения кабеля АПвВ 10 кВ 800 мм²

Кабель такого большого сечения применяется на ответственных участках электрических сетей, где требуется передача больших мощностей:

• Вводы и выводы мощности на подстанциях и распределительных пунктах 6-10 кВ.
• Питание мощных потребителей: насосных станций, компрессорных, промышленных предприятий (металлургия, химия, машиностроение).
• Магистральные линии в городских кабельных сетях среднего напряжения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и в земле (траншеях).
• Резервированные линии электропередачи.

Преимущества и недостатки кабеля АПвВ по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажной изоляцией (АСБ):

• Высокая влагостойкость: Отсутствие гигроскопичной бумажной изоляции исключает необходимость герметизации и ограничений по перепаду уровней прокладки.
• Большая допустимая температура: 90°C против 70-80°C у АСБ, что позволяет увеличить пропускную способность.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует специальной разделки для осушки изоляции.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.

Преимущества перед кабелем АПвПв (с полиэтиленовой оболочкой):

• Лучшая стойкость к распространению горения: ПВХ оболочка самозатухающая, что критично для прокладки в туннелях и зданиях.
• Повышенная механическая прочность и стойкость к истиранию.
• Улучшенная стойкость к химическим воздействиям (масла, щелочи).

Недостатки:

• Ограничение по температуре монтажа: Прокладка при температуре ниже -15°C требует прогрева кабеля.
• Выделение коррозионно-активных газов и дыма при горении: Характерно для ПВХ, что накладывает ограничения на применение в метро, атомных станциях и т.п. Для таких объектов используются кабели с оболочкой из пониженной горючести и низкого дымо- газовыделения (LS, HF).
• Чувствительность к дефектам изоляции при монтаже: Требуется аккуратность при работе, чтобы не повредить слой СПЭ.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранить кабель следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
• Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншее) с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или плитами, в кабельных каналах, лотках, по эстакадам. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ.
• Монтаж муфт и оконцеваний: Требует использования специализированных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, рассчитанных на напряжение 10 кВ и сечение 800 мм². Обязательна квалификация персонала.
• Испытания после монтажа: Перед включением в работу кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для 10 кВ – 40-60 кВ в течение 5-10 минут) и проверена на целостность жил и экрана.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвВ от АПвПв?

Основное отличие – материал внешней оболочки. У АПвВ оболочка из поливинилхлорида (ПВХ), у АПвПв – из полиэтилена (ПЭ). ПВХ оболочка обладает лучшими противопожарными свойствами (не распространяет горение при одиночной прокладке), большей механической прочностью и стойкостью к маслам. ПЭ оболочка более стойка к влаге и агрессивным почвам, но поддерживает горение.

Какой минимальный радиус изгиба для кабеля 800 мм²?

Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже для силовых кабелей с СПЭ-изоляцией и многопроволочными жилами составляет, как правило, 15-20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля АПвВ 10 кВ 800 мм² наружный диаметр примерно 85-95 мм, следовательно, радиус изгиба составит не менее 1.3-1.9 метра. Точное значение необходимо уточнять в технической документации производителя.

Можно ли прокладывать кабель АПвВ в земле?

Да, это один из основных способов прокладки. Однако необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубах, использование защитных плит или кирпича), а также выполнить требования ПУЭ по глубине заложения (0.7-1.0 м), песчаной подсыпке и сигнальной ленте.

Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель?

Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы и материалами изоляции и экрана. Для алюминиевой жилы 800 мм² с изоляцией из СПЭ допустимая температура при КЗ составляет 250°C. Расчетный ток КЗ (I, кА) для времени отключения (t, с) можно оценить по формуле: I = S K / sqrt(t), где S – сечение (мм²), K – коэффициент (94 для алюминия при конечной температуре 250°C). Например, при t=1с, I ≈ 800 94 / 1 = 75.2 кА. Точный расчет должен проводиться для конкретных условий сети.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельном туннеле?

При прокладке в общественных туннелях, коллекторах, где возможно скопление людей или важного оборудования, к кабелю предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности. Стандартный АПвВ с ПВХ оболочкой может не подойти из-за дымовыделения. В таких случаях следует применять кабели с индексом «нг(A)-LS» или «нг(A)-HF», имеющие оболочку из пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением.

Как маркируется кабель для фазировки при монтаже?

Наружная оболочка трехжильного кабеля АПвВ, как правило, имеет цветную продольную полосу или цифровую маркировку (1, 2, 3) на расстоянии не более 300-500 мм. Часто используется следующая схема: жила А – желтая полоса, жила В – зеленая, жила С – красная. В случае одножильных кабелей маркировка указывается на концевых муфтах и бирках.

Заключение

Кабель АПвВ 10 кВ 800 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, обусловленная свойствами сшитого полиэтилена, и удобство монтажа. При выборе данного кабеля для конкретного объекта необходимо учитывать способ прокладки, условия окружающей среды, требования пожарной безопасности и проводить детальный расчет токовых нагрузок и потерь. Строгое соблюдение правил монтажа, испытаний и эксплуатации, предписанных ПУЭ и инструкциями производителя, гарантирует длительный и безотказный срок службы кабельной линии.