Кабель АПвВ 35 кВ

Кабель АПвВ 35 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвВ 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частоты 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (и более ранним стандартам) является ключом к пониманию его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Буква «в» в обозначении изоляции (Пв) исторически указывает на «вулканизированный» (сшитый) полиэтилен, что является устаревшим, но общепринятым термином. Таким образом, АПвВ – это кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена и двойной оболочкой из ПВХ-пластиката.

Конструкция кабеля АПвВ 35 кВ

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

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется в кабелях большой номинальной площади сечения (как правило, от 240 мм²) для уменьшения общего диаметра и экономии материалов изоляции и оболочки. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² или многопроволочной.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений (микроразрядов) на границе между жилой и основной изоляцией.
Основная изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Это ключевой элемент кабеля, определяющий его высокое рабочее напряжение. Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под воздействием высокой температуры и давления придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция рассчитана на длительную работу при температуре жилы до 90°C и в аварийном режиме (кратковременно) до 130°C.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх основной изоляции аналогично экрану по жиле. Образует вместе с экраном по жиле коаксиальную систему, равномерно распределяющую электрическое поле вокруг изоляции и ограничивающую его строго внутри этой системы.
Металлический экран (заземляющий). Располагается поверх экрана по изоляции. В кабелях АПвВ 35 кВ он выполняется в виде медной ленты или гофрированной медной оболочки. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, отвод токов утечки и, главное, обеспечение безопасного растекания токов короткого замыкания в систему заземления. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из полупроводящих или изоляционных лент, накладываемую поверх металлического экрана. Служит для его механической защиты и предотвращения непосредственного контакта металла с оболочкой.
Внутренняя оболочка (под оболочка). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Выполняет функцию герметизации и дополнительной механической защиты, а также служит барьером между металлическим экраном и наружной оболочкой.
Наружная оболочка. Выполняется из ПВХ-пластиката, стойкого к ультрафиолету, атмосферным воздействиям, механическим повреждениям и распространению горения. Цвет оболочки, как правило, черный. Наносится маркировка с указанием завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, напряжения и года производства.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель АПвВ 35 кВ изготавливается в соответствии с ГОСТ 31565-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ». Его основные технические параметры приведены в таблицах ниже.

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры кабеля АПвВ 35 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	20/35 кВ (40,5 кВ)
Система измерения напряжения	U₀ – напряжение между жилой и землей; U – междуфазное напряжение; U_m – максимальное рабочее напряжение.
Частота	50 Гц
Климатическое исполнение	УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе).
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением жилы до 50 мм² – 10 диаметров)
Допустимая температура нагрева жилы при эксплуатации:
– длительно допустимая	+90°C
– в аварийном режиме (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы)	+130°C
– в режиме короткого замыкания (до 4 сек)	+250°C
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвВ 35 кВ (одножильного) при прокладке в земле

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (при температуре земли +15°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт)
50	190
70	235
95	285
120	330
150	375
185	425
240	495
300	565
400	670
500	765

Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. Фактические значения должны рассчитываться для конкретных условий прокладки с учетом поправочных коэффициентов на температуру грунта, количество работающих кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта и др., согласно ПУЭ 7-го издания и ГОСТ Р 52796-2007.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВ 35 кВ применяется для создания и модернизации кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

Питающие линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
Вводы и межсекционные связи на подстанциях и распределительных устройствах.
Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, этажах, по эстакадам и в галереях.
Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом).
Прокладка на открытом воздухе по конструкциям зданий и сооружений (с учетом стойкости оболочки к УФ-излучению).

Важное ограничение: Кабель АПвВ не имеет брони, поэтому его прокладка в земле (траншеях) без дополнительной механической защиты (например, с использованием асбестоцементных, полимерных или керамических труб, защитных плит) не рекомендуется в местах с возможными смещениями грунта или сторонними механическими воздействиями. Для прокладки в земле в сложных условиях следует рассматривать бронированные модификации, например, АПвП 35 кВ (с броней из стальных оцинкованных проволок) или АПвБбШв (с броней из стальных лент).

Преимущества и недостатки кабеля АПвВ 35 кВ

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл) и старыми типами с ПЭ-изоляцией:

Более высокая допустимая температура нагрева жилы (+90°C против +70-80°C), что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
Отсутствие риска течи пропиточного состава, полная негигроскопичность изоляции.
Меньший вес и наружный диаметр, что упрощает транспортировку и монтаж.
Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду высот.
Большая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
Более простой и быстрый монтаж муфт и концевых заделок.
Меньшие потери в изоляции (низкое значение tg δ).

Недостатки и особенности:

Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (задирам, надрезам) при монтаже, которые могут стать очагами развития электрических деревьев.
Отсутствие брони требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа соединительных и концевых муфт, требующих высокой чистоты и квалификации персонала.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 10 кВ, но сопоставимая или более низкая, чем у маслонаполненных аналогов на то же напряжение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвВ от АПвП?

Основное отличие – в конструкции защитного покрова. АПвВ имеет двойную оболочку из ПВХ. АПвП имеет внутреннюю оболочку из ПВХ, броню из плоских оцинкованных стальных проволок и наружную оболочку из ПВХ. Броня в АПвП обеспечивает повышенную механическую защиту (от грызунов, случайных повреждений при раскопках, растягивающих усилий), что делает его предпочтительным для прокладки в земле без дополнительных защитных коробов.

Можно ли прокладывать кабель АПвВ 35 кВ в земле (траншее)?

Да, можно, но с обязательным соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.3). Кабель должен быть уложен на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, а сверху защищен от механических повреждений. Защита осуществляется путем укладки сигнальной ленты на глубине 250 мм от поверхности земли, а над кабелем – защитных плит (железобетонных, керамических) или кирпича. В местах с высокой вероятностью внешних повреждений рекомендуется прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвВ 35 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки. Расчетный ток должен быть меньше допустимого. 2) По потере напряжения (для протяженных линий). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка). Окончательный выбор должен быть сделан на основе проектного расчета в соответствии с ПУЭ и другими нормативными документами.

Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвВ 35 кВ?

Для соединения и оконцевания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 35 кВ применяются специальные муфты: соединительные (СТП), концевые (КНТП) с обязательным наличием изоляции, экранирующих и полупроводящих компонентов, соответствующих конструкции кабеля. Наиболее распространены термоусаживаемые и холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением инструкции производителя муфт.

В чем разница между кабелями АПвВ, произведенными по ГОСТ и по ТУ?

Кабели, изготовленные в соответствии с ГОСТ 31565-2012, гарантированно соответствуют единым государственным требованиям по материалам, конструкции и испытаниям. Кабели, изготовленные по Техническим Условиям (ТУ) предприятия, могут иметь некоторые отклонения (например, использование других марок ПВХ для оболочки, иная толщина изоляции, если она не ниже ГОСТовской). При выборе необходимо запрашивать сертификаты соответствия и протоколы приемо-сдаточных испытаний. Для ответственных объектов рекомендуется применение кабеля, соответствующего ГОСТ.

Какой срок службы у кабеля АПвВ 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (постоянные перегрузки сокращают срок), качества монтажа и воздействия внешней среды.

Заключение

Кабель АПвВ 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для построения кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения. Его преимущества, обусловленные применением изоляции из сшитого полиэтилена, делают его предпочтительным выбором для большинства проектов по сравнению с устаревшими кабелями с бумажно-масляной изоляцией. Критически важными для успешной эксплуатации являются правильный выбор модификации кабеля (с учетом необходимости механической защиты), точный расчет сечения, квалифицированный монтаж и применение соответствующих аксессуаров (муфт). Соблюдение нормативов прокладки и эксплуатации, изложенных в ПУЭ и ведомственных документах, гарантирует долговечную и безотказную работу линии на протяжении всего срока службы.