Кабель АПвВу 400 мм

Кабель АПвВу 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВу с сечением токопроводящей жилы 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его применение регламентировано для создания высоковольтных линий электропередачи и распределения электроэнергии на классы напряжения 6, 10 и, в некоторых модификациях, 20 кВ. Данный кабель является современной и эффективной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (типа АСБ) и кабелям с изоляцией из ПВХ (типа АВВГ) на средние напряжения.

Расшифровка маркировки АПвВу 400 мм²

А — материал токопроводящей жилы: алюминий.
П — материал изоляции: полиэтилен.
в — тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый), что обозначает изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE).
В — материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
у — тип исполнения: усиленная защитная оболочка, как правило, указывает на наличие брони из стальных оцинкованных лент.
400 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель силовой с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из ПВХ, с усиленной броней, сечением 400 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля АПвВу 400 мм²

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

1. Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, секторной или круглой формы, сечением 400 мм². Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила для обеспечения необходимой гибкости.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран): Выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего материала. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
3. Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ — не менее 3,4 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
4. Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция: Может выполняться из полупроводящих или изоляционных материалов в виде лент. Служит для фиксации и выравнивания поверхности экрана.
6. Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (напр., при раскопках), от грызунов, а также для восприятия растягивающих усилий.
7. Защитный шланг (наружная оболочка): Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту. Имеет, как правило, желтый цвет для кабелей на 10 кВ.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ или 6/10 (12) кВ. Где U₀ — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное напряжение, U_m — максимальное рабочее напряжение.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут.
Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от условий прокладки. При прокладке в земле (траншее) на глубине 0,7-1,0 м, температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,2 К·м/Вт составляет примерно 450-470 А.

Таблица 1. Сравнительные данные по току нагрузки для АПвВу 400 мм² (ориентировочно)

Условия прокладки	Количество рабочих кабелей в траншее	Допустимый длительный ток, А
В земле (глубина 0,7 м, температура грунта +15°C)	1 кабель	470
	2 кабеля с расстоянием 250 мм	420
	3 кабеля с расстоянием 250 мм	390
В воздухе (температура воздуха +25°C)	Одиночная прокладка	510

Механические и геометрические параметры

Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 400 мм² это, как правило, не менее 1,0-1,2 метра.
Масса 1 км кабеля: Приблизительно 8000-9500 кг, в зависимости от конкретной конструкции (толщины брони, оболочки).
Наружный диаметр: Ориентировочно 70-80 мм.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВу 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение частотой 50 Гц до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:

Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ городов и промышленных предприятий.
Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
Вводы электроэнергии на крупные промышленные объекты, насосные станции, горнодобывающие предприятия.
Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях, где есть риск механических повреждений.
Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая территории с наличием блуждающих токов.

Способ прокладки: Наиболее типичный — прокладка в траншеях с песчаной подсыпкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой. Допускается прокладка в воздухе (по конструкциям, по стенам зданий), в туннелях и каналах, где наличие брони и негорючей оболочки ПВХ является преимуществом с точки зрения пожарной безопасности и механической защиты.

Преимущества и недостатки кабеля АПвВу 400 мм²

Преимущества:

Высокая пропускная способность: Благодаря изоляции из СПЭ допускается нагрев жилы до +90°C, что позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией.
Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не подвержен термическому старению подобно ПВХ, устойчив к влаге, термостоек. Срок службы — не менее 30 лет.
Механическая защита: Наличие стальной брони обеспечивает защиту от повреждений, что критически важно при прокладке в земле на территориях, где возможны несанкционированные земляные работы.
Устойчивость к коротким замыканиям: Высокая допустимая температура при КЗ (+250°C).
Отсутствие течения изоляции: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, СПЭ не течет при вертикальной прокладке.

Недостатки:

Большой вес и радиус изгиба: Затрудняет монтаж, требует применения специальной техники и тщательного планирования трассы.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ на аналогичное напряжение, но ниже, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходимость абсолютной чистоты и соблюдения технологии при монтаже концевых и соединительных муфт, так как изоляция не восстанавливается после повреждения.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВу 400 мм² требует соблюдения строгих правил:

Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
Раскатка: Рекомендуется использовать кабельные чулки и механизированные средства (лебедки, ролики). Нельзя превышать минимальный радиус изгиба.
Прокладка в траншее: Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля. Обязательна подсыпка и засыпка песком (толщиной не менее 100 мм снизу и сверху), защита сверху кирпичом или плитами. Расстояние между несколькими кабелями — не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм для лучшего охлаждения).
Монтаж муфт: Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием комплектных муфт (термоусаживаемых или холодноусаживаемых), предназначенных именно для кабелей с изоляцией из СПЭ. Особое внимание — заземлению экранов и брони.
Заземление: Бронеленты и экраны (полупроводящие слои) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно ПУЭ. Для кабеля на 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвВу принципиально отличается от АВВГ на 10 кВ?

АПвВу имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), что позволяет работать при температуре жилы +90°C, против +70°C у АВВГ с ПВХ-изоляцией. Это дает выигрыш в пропускной способности до 30%. Кроме того, АПвВу, как правило, имеет экраны и броню, что делает его пригодным для прокладки в земле, в то время как АВВГ на 6-10 кВ — небронированный и чаще используется для прокладки в воздухе.

Можно ли прокладывать АПвВу 400 мм² в воде (по дну водоемов)?

Нет, стандартная конструкция АПвВу не предназначена для постоянной прокладки в воде. Для этого сущежат специальные кабели в свинцовой или алюминиевой оболочке (например, АПвП), которые обеспечивают абсолютную герметичность.

Как правильно выбрать между АПвВу и АПвПу для прокладки в земле?

АПвПу имеет наружную оболочку из полиэтилена, а АПвВу — из ПВХ. Полиэтиленовая оболочка (АПвПу) обладает лучшей влагостойкостью и стойкостью к агрессивным почвам. ПВХ-оболочка (АПвВу) более устойчива к солнечному свету (УФ) и распространению горения. Для стандартных траншей чаще выбирают АПвВу. При высокой химической агрессивности грунтов или наличии блуждающих токов может быть предпочтительнее АПвПу.

Нужна ли дополнительная защита (трубы, лотки) при прокладке АПвВу в траншее?

Броня кабеля уже является механической защитой. Использование дополнительных труб (ПНД, асбестоцементных) не является обязательным, но может применяться как дополнительная мера защиты на участках с повышенным риском повреждений (например, при пересечении дорог, в местах возможных раскопок). Часто вместо труб используют защитные плиты или кирпич.

Как осуществляется заземление брони и экранов такого кабеля?

Бронеленты и медные экраны (в виде медной ленты или проволоки поверх поясной изоляции) должны быть соединены между собой и заземлены на обоих концах линии. Для этого в концевых и соединительных муфтах предусмотрены специальные контакты и выводы. Заземление экранов необходимо для обеспечения срабатывания токовой защиты при однофазных замыканиях, а заземление брони — в целях электробезопасности.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

При соблюдении условий прокладки, эксплуатации в рамках номинальных токовых нагрузок и напряжений, а также при качественном монтаже муфт, срок службы кабеля АПвВу превышает 30 лет. Гарантийный срок, устанавливаемый производителями, обычно составляет 5 лет.

Заключение

Кабель АПвВу 400 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества — высокая пропускная способность, механическая прочность благодаря броне и долговечность изоляции из сшитого полиэтилена — делают его оптимальным выбором для ответственных линий, прокладываемых в земле и в условиях, требующих повышенной надежности. Успешная эксплуатация такого кабеля напрямую зависит от точного соблюдения правил проектирования трассы, норм монтажа и качественного выполнения соединительных и концевых муфт.