Кабель АПвВу 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВу 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде усиленной оболочки. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6-10 кВ и частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, у – усиленная защита (броня из стальных оцинкованных лент).

Конструкция кабеля АПвВу 120 мм²

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

• Токопроводящая жила. Выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Класс жилы – 1 или 2 по гибкости.
• Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами на напряжение 6, 10 кВ. Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (экструдированного или в виде ленты) и медной ленты или проволок. Полупроводящей слой выравнивает поле, а медный экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии поля и выполнения функции нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Сечение медного экрана нормируется.
• Поясная изоляция. Накладывается поверх скрученных изолированных жил (в многожильных кабелях) и может быть выполнена из специальной ленты или экструдированного слоя.
• Броня. Выполнена в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Буква «у» в маркировке указывает на усиленную конструкцию брони, что обеспечивает повышенную механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, влаге, ультрафиолету. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля АПвВу регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и другими нормативными документами. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля сечением 120 мм² на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Электрические характеристики при напряжении 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C	Обусловлено свойствами СПЭ
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек
Допустимая температура нагрева жил при перегрузке	+130°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	25 кВ	Продолжительность 10 мин.

Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, для кабеля 10 кВ, проложенного в земле)

Количество жил	Длительно допустимый ток, А (в земле)	Длительно допустимый ток, А (в воздухе)
3 жилы	300 — 330	260 — 280

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества кабелей в траншее, расстояния между ними и т.д. Расчет должен производиться по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВу 120 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Питание промышленных предприятий, цехов, крупных установок.
• Создание вводов и отводов на подстанциях 6/10 кВ.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
• Прокладка в земле (траншеях) при наличии условий, исключающих механические повреждения (броня обеспечивает защиту от случайных ударов, но не от раскопок землеройной техникой).
• Использование в районах с умеренным и холодным климатом, на суше, реках и озерах на высотах до 4300 м над уровнем моря.

Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Основным аналогом кабеля АПвВу является кабель с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл, ААБл) и кабель с изоляцией из ПВХ (АВВГ).

Преимущества АПвВу:

• Высокая допустимая температура. +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот. В отличие от бумажно-пропитанных кабелей, в СПЭ-кабелях нет миграции пропиточного состава.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам. Герметичная конструкция и пластиковые материалы обеспечивают стабильность параметров во влажном грунте.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах по сравнению с АСБл, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Большая длина строительных отрезков. Возможность поставки бухтами большой длины, что уменьшает количество муфт на линии.

Недостатки и особенности:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкие и средние мощности.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям и надрезам при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и оконцевателей. Необходимость абсолютной чистоты и соблюдения технологии.
• Ограниченный опыт длительной (30+ лет) эксплуатации в сравнении с бумажной изоляцией, чей ресурс хорошо изучен.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВу должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением всех норм ПУЭ и инструкций заводов-изготовителей. Ключевые этапы:

• Раскатка. Избегать механических повреждений оболочки и брони. Контролировать радиус изгиба.
• Прокладка в траншее. Глубина прокладки – не менее 0,7 м для линий до 20 кВ. На дне траншеи – подушка из песчаного грунта толщиной 100 мм. После укладки – засыпка мягким грунтом без камней и защита кирпичом или сигнальной лентой.
• Монтаж соединительных и концевых муфт. Использовать только специализированные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией. Обеспечить герметичность узлов, качественную заделку экрана и изоляции.
• Испытания после монтажа. Обязательным является испытание повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) или, в современной практике, измерение частичных разрядов.

При эксплуатации необходим периодический визуальный осмотр трасс, контроль температуры кабеля, проверка срабатывания устройств релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвВу от АПвПу?

Основное отличие – в материале наружной оболочки и, как следствие, в условиях применения. У кабеля АПвПу оболочка выполнена из полиэтилена (буква «П»), что обеспечивает повышенную стойкость к влаге и агрессивным химическим средам. Кабель АПвПу может применяться для прокладки в воде. Кабель АПвВу с ПВХ-оболочкой для прокладки в воде не предназначен.

Какое сечение медного экрана у кабеля АПвВу 120 мм²?

Сечение медного экрана нормируется стандартами. Для кабеля на 10 кВ сечением 120 мм² типовое сечение экрана составляет 25 мм² или 35 мм². Точное значение указывается в технических условиях завода-изготовителя и в паспорте на кабель.

Можно ли прокладывать кабель АПвВу в помещении?

Да, можно. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке, что допускает его использование внутри производственных помещений, в кабельных полуэтажах и тоннелях. Однако для прокладки в общественных зданиях и по путям эвакуации следует уточнять требования пожарной безопасности, которые могут диктовать необходимость применения кабелей с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение, с пониженным дымо- и газовыделением).

Какой срок службы у кабеля АПвВу?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации (режимов нагрузки, частоты перегрузок, коррозионной активности среды, качества монтажа) и может существенно превышать этот срок.

Как правильно выбрать между кабелем АПвВу и АВВГ на 10 кВ?

Кабель АВВГ с изоляцией из ПВХ на напряжение 10 кВ имеет более низкие температурные показатели (длительно допустимая температура +70°C), больший вес и диаметр, а также ограничения по перепаду высот. Его применение сегодня считается устаревшим для сетей 6-10 кВ. Кабель АПвВу со сшитым полиэтиленом является современным и технически более совершенным решением, обеспечивающим большую пропускную способность, надежность и удобство монтажа. Выбор в пользу АПвВу является экономически и технически обоснованным для вновь проектируемых сетей.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке АПвВу в земле?

Броня из стальных лент (индекс «у») уже является защитой от механических воздействий. Однако при высоком уровне блуждающих токов или в сильно агрессивных грунтах (с высокой коррозионной активностью) может потребоваться дополнительная катодная защита или применение кабеля в оболочке из полиэтилена (АПвПу), обладающей лучшими защитными свойствами. Также обязательна защита сигнальной лентой или плитами при прокладке в местах возможных земляных работ.