Кабель АПвЭгаПу 1х625
Кабель АПвЭгаПу 1х625: полное техническое описание и область применения
Кабель марки АПвЭгаПу 1х625 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Данный кабель является ключевым элементом высоковольтных сетей и характеризуется высокой надежностью, механической прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям благодаря своей многослойной конструкции.
Расшифровка маркировки АПвЭгаПу 1х625
- А – Алюминиевая токопроводящая жила.
- П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Э – Экран из медных проволок (поверх изоляции).
- га – Герметизация продольная: алюмополимерная лента, наложенная гофрированным алюминиевым покрытием.
- Пу – Наружная защитная оболочка из полиэтилена повышенной стойкости.
- 1х625 – Количество и номинальное сечение основной жилы в мм² (одна жила сечением 625 мм²).
- Продольная герметизация: алюмополимерная лента, наложенная с большим перекрытием.
- Гофрированная герметичная оболочка из алюминиевого сплава (AП). Этот слой обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и других агрессивных сред вдоль кабеля, а также выполняет функцию брони, обеспечивая высокую механическую прочность на растяжение и защиту от грызунов.
- Точное значение Iдоп определяется расчетом с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, глубины прокладки и количества работающих кабелей вплотную.
- Магистральные линии электропередачи: Подземные вводы на территории городов, промышленных предприятий, в охраняемых природных зонах, где сооружение ВЛ нежелательно или невозможно.
- Соединения на территории энергоемких объектов: Подключение мощных трансформаторов, генераторов, распределительных устройств (РУ) на электростанциях и подстанциях.
- Переходы через водные преграды, аэропорты, железнодорожные узлы.
- Резервирование воздушных линий в сложных географических и климатических условиях.
- В кабельных каналах, туннелях и коллекторах.
- В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. Глубина прокладки – не менее 1.0-1.2 м. Важно учитывать коррозионную активность грунта, хотя оболочка «Пу» обладает высокой стойкостью.
- На эстакадах и в галереях.
- Раскатка: Производится с помощью лебедок и роликов, исключающих механические повреждения оболочки. Запрещена раскатка волочением по земле.
- Заделка концов: Обязательно применение термоусаживаемых или холодноусаживаемых концевых муфт (КНС – конец кабельный с наружной изоляцией), которые обеспечивают плавный градиент электрического поля, герметизацию и возможность подключения к оборудованию (шинному разъему, трансформатору, ячейке КРУЭ).
- Соединение отрезков: Выполняется только с помощью соединительных муфт (СС – муфта соединительная). Процесс включает в себя ступенчатую зачистку изоляции, монтаж соединителя жилы, наложение электропроводящих и изоляционных слоев, монтаж герметичного корпуса. Все работы проводятся в условиях чистоты, исключающих попадание влаги и загрязнений.
- Заземление: Медные экраны всех трех фаз на концах линии должны быть надежно заземлены. Часто применяется поперечное соединение экранов и заземление с обоих концов (система заземления с циркулирующими токами) или применение устройств поперечного соединения (Cross-bonding) для分段ции экранов и снижения потерь.
- Высокая надежность и долговечность: Срок службы при соблюдении условий эксплуатации превышает 30 лет.
- Полная герметичность: Конструкция «га» с алюминиевой оболочкой исключает продольное распространение влаги, что является главным преимуществом перед кабелями с пластмассовой оболочкой без герметизации.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает большие рабочие температуры по сравнению с бумажно-масляной изоляцией.
- Упрощенный монтаж и обслуживание: Отсутствие масляной системы, возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Высокая механическая прочность: Гофрированная алюминиевая оболочка обеспечивает защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей на низкое и среднее напряжение.
- Сложность монтажа и требования к качеству работ: Необходимость специального инструмента, чистых палаток для монтажа муфт, высококвалифицированных специалистов.
- Большие радиусы изгиба: Требуют большего пространства для монтажа на поворотах трассы.
- Необходимость специальных мер при прокладке в земле: Учет теплового сопротивления грунта, возможный подогрев при высокой нагрузке.
- Заземление с обоих концов: Простая схема, но приводит к циркуляции тока по экрану, дополнительным потерям и нагреву. Требуется проверка на допустимый ток для экрана.
- Система поперечного соединения (Cross-bonding): Экраны секционируются на примерно равные участки (обычно кратные длине строительной длины кабеля). На соединительных муфтах экраны перекрещиваются и заземляются через ограничители перенапряжений. Эта система практически устраняет циркулирующие токи и является предпочтительной для длинных линий.
- Проверить целостность наружной оболочки и барабана.
- Убедиться в наличии и соответствии паспорта, сертификата, протокола заводских испытаний (особенно на частичный разряд и высокое напряжение).
- Измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2500/5000 В (значение должно быть не ниже указанного в ТУ, обычно тысячи МОм).
- Проверить сопротивление жилы постоянному току (оно должно соответствовать ГОСТ).
- Хранить барабан под навесом, вдали от источников тепла и механических повреждений.
Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х625
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила сечением 625 мм², как правило, выполняется секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля. Может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной, в зависимости от требований к гибкости.
2. Экранирование жилы (внутренний полупроводящий слой)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе между жилой и изоляцией.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем вулканизации под высоким давлением, обладает выдающимися диэлектрическими и температурными характеристиками. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается кратковременный нагрев до +130°C. Толщина изоляции нормирована и для напряжения 110 кВ составляет, как правило, не менее 16-18 мм.
4. Экранирование изоляции (внешний полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции наносится экструдированный полупроводящий экран, аналогичный внутреннему. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью системы экранирования.
5. Медный экран (поясная экранировка)
Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран из медных проволок сечением не менее 25 мм², часто в комбинации с медной лентой. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки.
6. Внутренняя оболочка (разделительный слой)
Изготавливается из ПВХ пластиката. Служит для защиты медного экрана от коррозии и механических повреждений, а также для создания гладкой поверхности под броню.
7. Герметизирующий слой и броня
Конструкция «га» включает в себя:
8. Наружная оболочка
Наружная оболочка из полиэтилена (Пу) черного цвета, наносится поверх брони. Обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, агрессивным почвам, перепадам температур и истиранию, обеспечивая долговременную защиту всех внутренних элементов кабеля.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 кВ (126 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1х625 мм² |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (длительность не более 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 20 x D (где D – наружный диаметр кабеля) |
| Сопротивление изоляции, не менее | 10000 МОм·км |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~750-850 А (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.0461 Ом/км |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭгаПу 1х625 предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях 110 кВ при пофазной прокладке. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Прокладка производится пофазно, с обязательным соблюдением расстояний между фазами (не менее 200-300 мм в траншее) для обеспечения эффективного теплоотвода. Каждая фаза (отдельный кабель) должна быть уложена с соблюдением волнообразного остаточного шага («змейки») для компенсации температурных расширений.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля 110 кВ требует высокой квалификации персонала и использования специального оборудования.
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭгаПу 1х625
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвЭгаПу принципиально отличается от кабеля АПвПу?
Ключевое отличие – наличие в маркировке индекса «га». Кабель АПвПу имеет только полиэтиленовую оболочку поверх экрана. Кабель АПвЭгаПу, помимо этого, имеет дополнительный герметизирующий слой из алюмополимерной ленты и гофрированную алюминиевую оболочку под наружным полиэтиленом. Это делает его абсолютно герметичным и защищенным от механических повреждений, что критически важно для ответственных трасс и прокладки в грунтах с высокой влажностью.
Почему для напряжения 110 кВ используется одножильный кабель, а не трехжильный?
Для высоких напряжений (от 110 кВ и выше) массогабаритные показатели трехжильного кабеля в общей оболочке становятся чрезмерно большими. Это делает его производство, транспортировку и монтаж крайне сложными. Пофазная прокладка одножильных кабелей (три отдельных кабеля на фазу) обеспечивает лучший теплоотвод, упрощает монтаж муфт и ремонт в случае повреждения одной фазы. Кроме того, снижается риск распространения повреждения между фазами.
Как правильно выбрать сечение кабеля 625 мм²?
Сечение 625 мм² является стандартным для сетей 110 кВ. Выбор окончательного сечения должен быть подтвержден тепловым расчетом по следующим критериям: длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) с учетом всех поправочных коэффициентов (на группу, температуру грунта и т.д.), ток короткого замыкания (проверка на термическую стойкость), потери напряжения (обычно для ВЛ 110 кВ не критично). Для большинства магистральных линий 110 кВ сечения 240, 400, 625 и 800 мм² являются типовыми.
Каковы требования к заземлению экранов одножильных кабелей 110 кВ?
Это один из самых важных вопросов. При протекании тока по жиле в окружающей ее металлической оболочке (экране) наводятся напряжения, которые могут привести к большим циркулирующим токам и потерям. Применяются две основные схемы:
Выбор схемы является частью проекта и требует детального расчета.
Можно ли использовать кабель АПвЭгаПу 1х625 для прокладки в воздухе?
Да, можно. Наружная полиэтиленовая оболочка «Пу» устойчива к УФ-излучению и перепадам температур. Однако при прокладке на открытом воздухе (эстакады, галереи) необходимо учитывать дополнительный нагрев от солнечной радиации, что требует введения понижающего коэффициента к току Iдоп. Также должна быть обеспечена надежная фиксация кабеля на опорных конструкциях с учетом температурных расширений.
Что важнее при приемке кабеля на склад или перед монтажом?
Необходимо:
Заключение
Кабель АПвЭгаПу 1х625 представляет собой современное, технологичное и надежное решение для строительства подземных кабельных линий электропередачи класса напряжения 110 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и абсолютную герметичность алюминиевой оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в сложных условиях. Успешная эксплуатация такого кабеля напрямую зависит от грамотного проектирования трассы, выбора корректных режимов заземления экранов, строгого соблюдения технологии монтажа и применения качественных комплектующих (муфт). Понимание деталей его конструкции и характеристик является обязательным для инженерно-технического персонала, занимающегося проектированием, строительством и обслуживанием высоковольтных сетей.