Кабель марки АПвКПг с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется при строительстве и реконструкции кабельных линий электропередачи, в распределительных сетях, для питания крупных промышленных объектов и городской инфраструктуры.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность работы в различных условиях.
Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть как секторной, так и круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) под высоким давлением, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термодеформациям и влаге. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения.
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с их экранами может накладываться поясная изоляция в виде лент или экструдированного слоя.
Поверх поясной изоляции или экранов жил накладывается экран в виде медных лент, медной проволоки, или их комбинации (чаще всего – медные проволоки с медной лентой поверх). Этот экран выполняет несколько ключевых функций: служит для симметрирования электрического поля, является элементом, обеспечивающим стекание токов утечки и токов короткого замыкания на землю, а также выполняет роль заземляющего проводника. Для сечения 120 мм² сечение медных проволок экрана строго нормируется.
Броня выполняется из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (обозначение «К» в маркировке). Этот слой обеспечивает механическую защиту кабеля от растягивающих усилий, ударов, проколов и повреждений грызунами. Оцинковка проволок защищает сталь от коррозии.
Внешний слой – оболочка из полиэтилена повышенной горючести (Пг). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), к воздействию плесневых грибов и солнечного излучения (УФ-лучей). Оболочка защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую защиту.
Примечание: Параметры могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и конкретного ТУ. Данные приведены для кабеля на напряжение 10 кВ.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1×120 мм², 3×120 мм² |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,253 Ом/км (для 1 жилы) |
| Масса 1 км кабеля (примерная) | Одножильный 10 кВ: ~3500 кг; Трехжильный 10 кВ: ~7500 кг |
| Наружный диаметр (примерный) | Одножильный 10 кВ: ~45 мм; Трехжильный 10 кВ: ~65 мм |
Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, расстояние между кабелями в траншее 100 мм.
| Напряжение, кВ | Iдоп, А | Мощность при 10 кВ (S=√3·U·I), кВА |
|---|---|---|
| 6/10 | ~320 А | ~5540 кВА |
| 8,7/15 | ~310 А | ~5370 кВА |
| 20/35 | ~290 А | ~5020 кВА |
Важно: Токовые нагрузки являются справочными. Точный расчет Iдоп должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех реальных условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее, наличие искусственного охлаждения и т.д.).
Кабель АПвКПг 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительных несущих элементов (тросов), так как кабель не предназначен для значительных растягивающих нагрузок в течение длительного времени.
Основное отличие – в конструкции брони и наружной оболочки. У АПвКПг броня из круглых проволок и полиэтиленовая оболочка (Пг). У АПвПуГ броня из плоских стальных оцинкованных лент (Пу) и полиэтиленовая оболочка (Г). Броня из проволок (К) лучше защищает от растягивающих нагрузок и используется на участках с сложным рельефом или риском смещения грунта. Броня из лент (Пу) защищает в основном от сдавливающих нагрузок и ударов.
Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется и не является стандартной практикой для данной марки. Хотя полиэтиленовая оболочка и броня обладают высокой влагостойкостью, для постоянной прокладки в водной среде существуют специальные кабели с усиленной гидрозащитой (например, с алюминиевой герметичной оболочкой). АПвКПг может быть проложен в коллекторах, подверженных затоплению, или через водные преграды в герметичных защитных трубах (футлярах).
Номинальный срок службы кабеля АПвКПг, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель и достигает 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, норм нагрузки и отсутствия внешних повреждений.
Да, обязательно. Рекомендуется: укладка на подготовленную песчаную подушку толщиной не менее 100 мм; засыпка сверху слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной не менее 100 мм; укладка сигнально-защитной ленты из пластика на глубине 250-300 мм от поверхности земли; окончательная засыпка грунтом. При высокой коррозионной активности грунта или наличии блуждающих токов может потребоваться прокладка в ПНД/ПВХ трубах.
Выбор зависит от схемы электроснабжения и экономических расчетов.
Одножильный кабель (1х120): Используется для прокладки фазных линий пофазно (три кабеля в треугольнике или плоском разложении). Чаще применяется для сетей высокого напряжения (110 кВ и выше), но может использоваться и на 10-35 кВ. Требует учета взаимного влияния и наведения токов в броне, что требует специальных схем перекрестного соединения экранов и заземления.
Трехжильный кабель (3х120): Классическое решение для сетей 6-35 кВ. Все три фазы находятся в общей оболочке, что упрощает прокладку (одна траншея вместо трех), монтаж и заземление экранов. Более компактный, но тяжелый и требующий больших радиусов изгиба.
Жилы и экраны кабеля АПвКПг не имеют стандартной цветовой маркировки. Фазировка (определение принадлежности жилы к фазе A, B, C) осуществляется после прокладки с помощью мегомметра или специального прибора-прозвонки. После определения жилы маркируются неснимаемыми бирками или термоусаживаемыми трубками с соответствующими буквенными обозначениями.
Согласно ПУЭ, металлическая броня и медные экраны должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала), обеспечения пути для токов короткого замыкания и корректной работы устройств релейной защиты, реагирующих на однофазные замыкания на землю. В длинных линиях (обычно более 1-2 км) для снижения потерь в экранах может применяться схема с поперечным соединением экранов и их заземлением в одной точке, но это требует специального расчета и обоснования.