Кабель АПвПугж 1х150: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПугж 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и эффективную работу в современных энергосистемах. Данный тип кабеля является ключевым элементом при построении магистральных линий электропередачи, питающих ответвлений и соединения энергообъектов.

Расшифровка маркировки АПвПугж 1х150

Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П – наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• уг – обозначение «упрощенная конструкция», подразумевающее отсутствие брони и экрана поверх жилы (применительно к данному типу). Важно: в современных стандартах это часто трактуется как наличие экрана в виде медной проволоки поверх полупроводящего слоя.
• ж – жила однопроволочная (монолитная).
• 1х150 – одна жила с номинальным сечением 150 мм².

Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный алюминиевый кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ и полиэтиленовой оболочке, с упрощенной конструкцией и монолитной жилой.

Конструкция кабеля АПвПугж 1х150

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

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, является однопроволочной (монолитной), что обеспечивает жесткость и удобство монтажа в муфтах. Класс жилы – 1.
• Экран по жиле (полупроводящей слой): Наносится поверх жилы в виде экструдированного или наложенного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения.
• Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Первый – полупроводящей слой, аналогичный экрану по жиле. Второй – токопроводящий экран в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты. Этот экран предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также для защиты от внешних электромагнитных помех. Он также выполняет функцию нулевой жилы в системах с заземленной нейтралью.
• Разделительный слой: Как правило, представляет собой поясную изоляцию из электропроводящих или полупроводящих лент, наложенных поверх экрана.
• Внешняя оболочка: Изготавливается из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке) или поливинилхлоридного пластиката (обозначение «В»). Полиэтиленовая оболочка обладает повышенной стойкостью к влаге, агрессивным средам и ультрафиолетовому излучению, что делает кабель пригодным для прокладки на открытом воздухе. Толщина оболочки также нормируется.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвПугж 1х150 выпускается на различные классы напряжения. Наиболее распространенным является напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля АПвПугж 1х150 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Сечение жилы, мм²	150
Материал жилы	Алюминий
Конструкция жилы	Однопроволочная (монолитная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Температурный диапазон эксплуатации	от -50°C до +50°C
Строительная длина, не менее	150-250 м (оговаривается с заводом-изготовителем)
Срок службы, не менее	30 лет
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля

Таблица 2. Электрические и механические параметры (ориентировочные)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.206
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13
Емкостное сопротивление, Ом/км	~0.10 — 0.12
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (грунт тепловой сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C), А	~275 — 300
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C), А	~310 — 330
Масса 1 км кабеля, кг	~2100 — 2400
Наружный диаметр кабеля, мм	~35 — 40

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПугж 1х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение частотой 50 Гц.

• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, каналы, эстакады, галереи. Отсутствие брони требует защиты от механических повреждений, но облегчает вес конструкции.
• Прокладка в земле (траншеях): Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий и в средах невысокой коррозионной активности. Необходима защита от механических повреждений (например, с помощью плит или защитных труб в местах повышенного риска). Важно использовать песчаную подушку и засыпку.
• Прокладка по воздуху: На открытом воздухе, по стенам зданий, на опорах. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к УФ-излучению и атмосферным осадкам. Необходимо учитывать ветровые и гололедные нагрузки, использовать соответствующие крепления.
• Помещения (за исключением взрывоопасных зон): В производственных цехах, распределительных пунктах, трансформаторных подстанциях.

Важное замечание: Для трехфазных систем требуется прокладка трех одножильных кабелей. Их взаимное расположение (в траншее или на лотке) существенно влияет на допустимый ток нагрузки из-за взаимного нагрева.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПугж 1х150

Преимущества:

• Высокая пропускная способность благодаря изоляции из сшитого полиэтилена, допускающей нагрев жилы до +90°C.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой аналогичного сечения и напряжения.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, так как в конструкции нет свободно текущего пропиточного состава.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам при условии целостности оболочки.
• Длительный срок службы (от 30 лет).
• Относительная простота монтажа и оконцевания с использованием современных комплектных муфт.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к механическим повреждениям (удары, порезы) из-за отсутствия бронепокрова.
• Необходимость применения специальных инструментов и технологий для разделки и монтажа муфт.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией на низкое напряжение.
• При прокладке трех одножильных кабелей в земле возникают дополнительные потери из-за взаимного влияния, что требует правильного их расположения (в виде треугольника или с промежутками).

Сравнение с аналогами

Часто возникает вопрос выбора между кабелями АПвПугж и другими распространенными марками.

• АПвПугж vs. АПвПу: Буква «ж» указывает на однопроволочную жилу. Кабель АПвПу может иметь многопроволочную жилу (сечение 150 мм² обычно монолитное, но возможны варианты). Многопроволочная жила гибче, но имеет чуть больший диаметр и требует особого внимания при обжиме наконечников.
• АПвПугж vs. АПвВг: Кабель АПвВг имеет внешнюю оболочку из ПВХ, а не полиэтилена. ПВХ оболочка менее стойка к УФ-излучению и может растрескиваться на открытом солнце, но обладает лучшими показателями по распространению пламени. АПвПугж с полиэтиленовой оболочкой предпочтительнее для прокладки на улице.
• АПвПугж vs. АСБл: Кабель АСБл – с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Он значительно тяжелее, имеет жесткие ограничения по перепаду высот, требует сложной герметизации концов при монтаже. Его применение сегодня оправдано в специфических условиях, где важна стойкость брони к механическим воздействиям. Кабель с XLPE (АПвПугж) более современен и технологичен в монтаже.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Почему для трехфазной сети нужно три кабеля АПвПугж 1х150, а не один трехжильный?

Для напряжений выше 1 кВ и особенно 6-10 кВ и выше массово применяются одножильные кабели. Это связано с технологическими и эксплуатационными причинами: удобство производства и монтажа больших сечений, лучший теплоотвод от каждой жилы, снижение взаимного нагрева (при правильной прокладке), упрощение ремонта и замены одной фазы в случае повреждения. Трехжильные кабели на 10 кВ существуют, но они имеют значительно больший вес, диаметр и сложность в изготовлении муфт.

Вопрос 2: Как правильно размещать три одножильных кабеля в траншее?

Для снижения взаимного влияния и обеспечения нормального теплоотвода рекомендуется два основных способа:
1. Вразбежку (треугольником): Кабели укладываются по вершинам равностороннего треугольника с расстоянием между ними не менее 100-150 мм (по условию монтажа). Это оптимальный способ с точки зрения снижения индуктивного сопротивления и равномерного нагрева.
2. В одной плоскости (горизонтально): Допускается, но расстояние между кабелями должно быть увеличено (не менее одного диаметра кабеля). При этом средний кабель будет иметь худшие условия охлаждения и повышенный нагрев, что требует применения понижающего коэффициента к допустимому току (0.85-0.9).

Вопрос 3: Можно ли использовать кабель АПвПугж для прокладки в воде?

Нет, напрямую прокладывать в воде данный тип кабеля нельзя. Его конструкция (отсутствие герметичной металлической оболочки, как у кабелей типа АПвПу) не обеспечивает долговременную защиту от проникновения влаги под оболочку. Для прокладки в водной среде требуются специальные кабели, например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой.

Вопрос 4: Что означает «упрощенная конструкция» (уг) и как она влияет на применение?

Термин «упрощенная конструкция» исторически указывал на отсутствие брони и, иногда, на специфическое исполнение экрана. В современном понимании для кабелей на 6-10 кВ это означает наличие экрана в виде медных проволок (а не ленты) и, как правило, отсутствие бронепокрова из стальных лент. Это делает кабель легче и гибче, но накладывает ограничения: прокладка должна осуществляться в условиях, где исключены значительные механические воздействия (растяжение, удары, давление камней). В траншеях необходима песчаная подсыпка и защита плитами в рискованных местах.

Вопрос 5: Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель АПвПугж 1х150?

Термическая стойкость к току короткого замыкания рассчитывается по формуле и зависит от времени срабатывания защиты. Ориентировочно, для алюминиевой жилы сечением 150 мм² при времени КЗ 1 секунда допустимый ток составляет около 12-13 кА. При стандартном времени отключения 0.2-0.4 сек ток КЗ может достигать 20-25 кА. Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проектируемой сети.

Вопрос 6: Требуется ли дополнительное заземление экранов кабеля АПвПугж?

Да, это обязательное требование безопасности и нормальной работы. Медные экраны всех трех кабелей в трехфазной линии должны быть заземлены с двух сторон. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижает напряжение прикосновения), обеспечивает путь для тока однофазного замыкания на землю для срабатывания защит, а также снижает электромагнитное влияние на смежные цепи. Существуют различные схемы заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное), выбор которых зависит от длины линии и параметров сети.

Заключение

Кабель АПвПугж 1х150 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей 6-10 кВ. Его ключевые преимущества – высокая пропускная способность, долговечность и относительная простота монтажа – делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Правильный выбор, проектирование трассы прокладки с учетом взаимного расположения фаз, соблюдение технологий монтажа муфт и заземления экранов являются критически важными условиями для безаварийной и долговременной эксплуатации данной кабельной линии на протяжении всего заявленного срока службы.