Кабель АПвЭгП 1х240: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭгП 1х240 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данный тип кабеля является ключевым элементом современных энергосистем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на напряжении до 110 кв включительно. Его конструкция и материалы выбраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и стойкости к различным внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвЭгП 1х240

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (внутренняя интерпретация, соответствующая общепринятому обозначению «XLPE»).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Э – Экранированный.
• г – Герметизация жилы гидрофобным заполнителем (отсутствие продольной водопроницаемости).
• П – Наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• 1х240 – Одна токопроводящая жила с номинальным сечением 240 мм².

Конструкция кабеля АПвЭгП 1х240

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, состоит из нескольких проволок, скрученных по многопроволочной технологии. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронного разряда), которые разрушают изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии с последующим сшиванием (вулканизацией) под давлением. Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичный слой полупроводящего материала, накладываемый поверх основной изоляции. Вместе с экраном на жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено электрическое поле, защищая внешние элементы кабеля от его воздействия.

5. Поясная изоляция

Лента из полупроводящего материала, накладываемая поверх экрана на изоляции. Обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.

6. Металлический экран

Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Для кабеля АПвЭгП 1х240 чаще применяется комбинированный экран: медные проволоки, наложенные поверх медной ленты. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока однофазного короткого замыкания на землю, обеспечение симметрии электрического поля.

7. Герметизация и заполнение

Обозначение «г» в маркировке указывает на наличие гидрофобного заполнителя в межжильном пространстве. В одножильном кабеле это, как правило, продольная герметизация под оболочкой с помощью гидрофобных лент или заполняющих составов, предотвращающих продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.

8. Внутренняя оболочка (под оболочка)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Выполняет роль демпфирующего и разделительного слоя между металлическим экраном и наружной оболочкой, а также дополнительного барьера от влаги.

9. Наружная защитная оболочка

Выполняется из полиэтилена (обозначение «П» в конце маркировки). Обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, ударным нагрузкам, солнечному излучению (УФ) и агрессивным химическим средам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвЭгП 1х240

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	64/110 (126) кВ
Сечение токопроводящей жилы	240 мм²
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с)	+250 °C
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-20 °C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0.125 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 15 мин.	160 кВ (для 110 кВ)
Испытательное постоянное напряжение	Не применяется для СПЭ-изоляции выше 35 кВ

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭгП 1х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в городских кабельных сетях.
• Вводы и выводы с открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций.
• Прокладка через водные преграды, в условиях агрессивных грунтов.
• Участки трасс с повышенными требованиями к надежности.

Способы прокладки:

• В кабельных каналах, туннелях и коллекторах: Наиболее распространенный способ, обеспечивающий удобный доступ для осмотра и ремонта.
• В земле (траншее): Допускается при условии защиты от механических повреждений (специальными плитами или сигнальной лентой). Необходима песчаная подушка и засыпка.
• На эстакадах и галереях: Применяется на территории промышленных предприятий.

Важное замечание: Для одножильных кабелей на высоком напряжении при прокладке в стальных трубах или ферромагнитных конструкциях необходимо учитывать возникновение потерь в оболочке из-за вихревых токов. При больших токах нагрузки рекомендуется треугольная или плоская симметричная укладка с перевязкой фаз и использованием специальных немагнитных разделителей.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвЭгП 1х240:

• Высокие диэлектрические и механические свойства изоляции: СПЭ обладает большей пропускной способностью по току и стойкостью к тепловым перегрузкам по сравнению с бумажно-масляной изоляцией.
• Отсутствие масла: Исключается риск утечки масла, что повышает экологическую безопасность, упрощает монтаж и обслуживание (нет необходимости в системах подпитки маслом).
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с маслонаполненными кабелями того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и укладку.
• Высокая стойкость к внешним воздействиям: Полиэтиленовая оболочка устойчива к влаге, химикатам, коррозии.
• Допустимость прокладки на вертикальных участках с большими перепадами высот.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к частичным разрядам: Требует безупречного качества изготовления экранов и изоляции.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 10-35 кВ.
• Необходимость применения концевых и соединительных муфт, специально разработанных для СПЭ-изоляции на 110 кВ.
• Требовательность к квалификации персонала при монтаже муфт.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
• Транспортировка барабанов должна осуществляться без резких ударов. Сбрасывание барабана запрещено.
• Раскатка кабеля должна производиться с применением направляющих роликов, не допуская волочения по грунту и резких изгибов.
• Монтаж концевых муфт (КВМл) и соединительных муфт (ССИ) должен выполняться в условиях чистоты, с соблюдением технологических карт производителя муфт.
• При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 1 м для кабелей 110 кВ.
• Обязательно выполнение системы маркировки и предупреждающих знаков вдоль трассы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвЭгП отличается от АПвПу?

Основное отличие – в материале наружной оболочки. У АПвЭгП оболочка из полиэтилена, у АПвПу – из полиуретана. Полиэтилен имеет лучшую стойкость к химической коррозии и влаге, полиуретан – более высокую механическую прочность на разрыв и истирание. Выбор зависит от условий прокладки.

Почему для сечения 240 мм² часто используется именно одножильное исполнение на 110 кВ?

Одножильные кабели на высокое напряжение проще в производстве и монтаже, особенно при больших сечениях. Они позволяют гибко формировать трассы, оптимизировать расположение фаз для снижения потерь в оболочках. Трехжильные кабели на 110 кВ имеют очень большой вес и радиус изгиба, что существенно усложняет монтаж.

Какой ток нагрузки допустим для АПвЭгП 1х240?

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и условий окружающей среды. Например, при прокладке в земле (траншее) на глубине 1 м, температуре грунта +20°С и удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт, допустимый ток может составлять около 450-500 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ (Глава 1.3) или у производителя кабеля для конкретных условий.

Как герметизируется одножильный кабель? Что означает «г» в маркировке?

Буква «г» означает, что кабель имеет герметизацию для защиты от проникновения и распространения влаги вдоль оси. В одножильном кабеле АПвЭгП это достигается наложением под оболочку продольных барьерных лент из алюмополимерной или медной ленты, наложенной внахлест, а также применением гидрофобных заполняющих составов или гелей, блокирующих миграцию воды.

Каков срок службы кабеля АПвЭгП 1х240?

Номинальный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше и определяется старением изоляции под воздействием электрического поля, тепловых циклов и внешних факторов.

Обязательно ли использовать токоограничивающие реакторы при прокладке таких кабелей?

Не обязательно, но часто целесообразно. Из-за большой емкости одножильного кабеля большой длины (емкостный зарядный ток) может возникнуть необходимость в его компенсации, особенно в сетях с изолированной нейтралью или резонансно-заземленной нейтралью. Реакторы подбираются расчетным путем для конкретной кабельной линии.

Какой мегомметр использовать для проверки изоляции перед включением под напряжение?

Для кабелей на напряжение 110 кВ с СПЭ-изоляцией рекомендуется использовать мегомметр на 5000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1000 МОм·км (с поправкой на длину и температуру). Также обязательным этапом является испытание повышенным напряжением промышленной частоты 160 кВ в течение 15 минут после монтажа муфт.