Кабель АПвАПу 800 мм
Кабель АПвАПу 800 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель марки АПвАПу сечением 800 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с алюминиевыми жилами, в алюминиевой экранированной оболочке. Данная конструкция является одной из наиболее надежных и прогрессивных для строительства и модернизации магистральных кабельных линий электропередачи среднего и высокого напряжения. Его применение обусловлено требованиями к высокой пропускной способности, механической прочности, устойчивости к внешним воздействиям и долговечности.
Расшифровка маркировки АПвАПу 800 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- А – экран по изоляции из алюмополимерной ленты.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- у – усиленная конструкция (толстостенная оболочка).
- 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Создание пути для тока короткого замыкания.
- Защита от продольного проникновения влаги (барьерная функция).
- Выполняет роль нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью.
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. Допускается прокладка в трубах ПНД для дополнительной защиты. Агрессивность грунта должна быть учтена, хотя полиэтиленовая оболочка обладает высокой химической стойкостью.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях. Малодымность и негорючесть оболочки (при использовании ПЭ) упрощает соблюдение противопожарных норм.
- Прокладка в блоках: В асбестоцементных или керамических блоках.
- Важное ограничение: Прокладка по воздуху (по фасадам, на тросах) без дополнительной защиты не рекомендуется из-за отсутствия в конструкции несущего троса и УФ-стабилизаторов в стандартной полиэтиленовой оболочке. Для ВЛ применяются специальные марки кабелей (например, СИП).
- Высокая пропускная способность: Большое сечение и использование СПЭ-изоляции, выдерживающей нагрев до 90°C, обеспечивают высокий длительно допустимый ток.
- Надежность и долговечность: Полностью герметичная конструкция с алюмополимерным экраном и полиэтиленовой оболочкой исключает продольное распространение влаги. СПЭ-изоляция не подвержена водному древению.
- Механическая прочность: Усиленная полиэтиленовая оболочка защищает от механических повреждений, давления грунта, растягивающих усилий при прокладке.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевый экран в ламинате и полиэтиленовая оболочка не подвержены коррозии, в отличие от голого медного экрана или свинцовой оболочки.
- Экономическая эффективность: Значительно легче и дешевле кабелей с медной жилой и свинцовой оболочкой аналогичного сечения и напряжения. Снижаются затраты на транспортировку и монтаж.
- Удобство монтажа и меньший радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При неаккуратной прокладке (удары, защемления) возможно повреждение изоляции, требующее сложного ремонта.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.
- Ограничение по способу прокладки «по воздуху»: Как указано выше, требуется специальное исполнение.
- Большой вес и габариты бухты: Одна бухта длиной 200-250 метров имеет значительную массу и требует специальной техники для транспортировки и разгрузки.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Сбрасывание запрещено. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
- Раскатка: Применяются кабельные ролики с шагом 2-3 метра. Запрещено волочение кабеля по земле, асфальту, острым кромкам. Контролируется соблюдение минимального радиуса изгиба.
- Монтаж муфт: Требуется строгое соблюдение геометрии разделки, очистки полупроводящих слоев, последовательности сборки. Для кабеля с алюмополимерным экраном особенно критична правильная заделка края экрана и его заземление.
- Заземление: Металлический экран с двух сторон кабельной линии и на всех ответвлениях должен быть надежно заземлен. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, для 10 кВ – 4-5U0 в течение 15 мин). Обязательно измеряется сопротивление изоляции и проверяется целостность жилы и экрана.
- K / √t, где S – сечение, K – коэффициент (для алюминия ~94), t – время.
Конструкция кабеля АПвАПу 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 800 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным, что обусловлено сложностью производства и прокладки трехжильных кабелей большого сечения.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила секторной или круглой формы, многопроволочная, уплотненная. Класс гибкости 1 или 2. Использование алюминия обеспечивает значительное снижение веса и стоимости по сравнению с медными аналогами при сохранении требуемых токовых характеристик для высоких напряжений.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)
Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в основной изоляции.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ – typically 4.5-5.0 мм, для 35 кВ – 10.5-11.0 мм. СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ), низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к трекингу.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)
Аналогичен внутреннему экрану. Вместе с внутренним экраном создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
5. Металлический экран (поясной экран)
Выполнен в виде продольно наложенной алюмополимерной ленты (АПЛ), герметично сваренной по всей длине. Это ключевое отличие АПвАПу от кабелей с медным экраном. АПЛ состоит из алюминиевой фольги, ламинированной с двух сторон полимерными пленками. Функции:
6. Защитная оболочка
Изготовлена из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (HDPE) черного цвета. Индекс «у» означает усиленную, толстостенную конструкцию, что обеспечивает повышенную механическую прочность, стойкость к повреждениям при протяжке, давлению грунта, ударным нагрузкам. Полиэтилен устойчив к влаге, агрессивным почвам, УФ-излучению (при хранении).
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для Uн=10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 8,7/10 (12) | U0 – напряжение жила-земля |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим |
| Температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C | 250 | |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А | ~860-950 | Зависит от способа прокладки |
| Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более | 0.0377 | По ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.3-0.35 |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 20 x Dкаб (где D – наружный диаметр кабеля) |
| Диапазон рабочих температур прокладки | От -50°C до +50°C |
| Температура монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -20°C |
| Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании | Соответствует ГОСТ Р МЭК 60502-2 |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвАПу 800 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ частотой 50 Гц.
Преимущества и недостатки кабеля АПвАПу 800 мм²
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
| Параметр / Марка кабеля | АПвАПу 800 мм² | АПвПу 800 мм² (с медным экраном) | ЦАСБ 800 мм² (с бумажной изоляцией, свинц. оболочкой) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | СПЭ (XLPE) | СПЭ (XLPE) | Бумага, пропитанная маслоканифольным составом |
| Металлический экран/оболочка | Алюмополимерная лента | Медные проволоки + медная лента | Свинцовая оболочка |
| Защита от влаги | Продольная (барьер АПЛ) | Только радиальная (оболочка) | Продольная (свинец) |
| Допустимая температура жилы, °C | 90 | 90 | 70-80 |
| Токовая нагрузка (Iдоп) | Высокая | Высокая | Ниже |
| Радиус изгиба | 20D | 20D | 25-30D |
| Вес | Средний | Выше (из-за меди) | Максимальный (свинец) |
| Стоимость | Средняя | Высокая | Высокая |
| Основное применение | Магистральные линии 6-35 кВ в земле и кабельных сооружениях | Линии с высокими токами КЗ, где требуется высокая проводимость экрана | Реконструкция старых сетей, специфические проекты |
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвАПу 800 мм² должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвАПу от АПвПу?
Ключевое отличие – в материале и конструкции металлического экрана. В АПвАПу используется алюмополимерная лента (АПЛ), а в АПвПу – экран из медных проволок и/или медной ленты. АПвАПу легче, дешевле и обладает абсолютной защитой от продольного проникновения влаги. АПвПу имеет более высокую проводимость экрана, что важно для сетей с большими токами однофазного КЗ.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвАПу 800 мм² в воде?
Нет, стандартная конструкция не предназначена для прокладки в воде (подводные переходы). Для этого существуют специальные кабели с бронепокровом из оцинкованных проволок (например, АПвАПбШв) и дополнительными гидроизоляционными элементами.
3. Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель?
Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы и материалами. Для алюминиевой жилы 800 мм² при времени срабатывания защиты 1 секунда, допустимый ток КЗ приблизительно составляет 50-55 кА. Точный расчет ведется по формуле I = S
4. Требуется ли для кабеля АПвАПу 800 мм² дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, согласно ПУЭ, кабель на напряжение выше 1 кВ, прокладываемый в земле, должен быть защищен от механических повреждений сверху на 250 мм: железобетонными плитами или кирпичом (в 1 слой поперек трассы). Сигнальная лента не является механической защитой, она выполняет предупреждающую функцию.
5. Как осуществляется заземление экрана из алюмополимерной ленты?
Для заземления экрана в муфтах используется специальный контактный лепесток или хомут, который механически и электрически соединяет алюминиевый слой АПЛ с земляным проводником. Место контакта тщательно изолируется. Качество контакта критически важно.
6. Каков примерный вес и наружный диаметр кабеля АПвАПу 800 мм² на 10 кВ?
Примерные значения для одножильного кабеля 8,7/10 кВ: наружный диаметр – 55-60 мм, вес – 3500-4000 кг/км. Точные данные необходимо уточнять в техническом каталоге конкретного производителя.
7. Можно ли использовать кабель на 35 кВ в сети 10 кВ?
С технической точки зрения – да, это повысит надежность из-за большей толщины изоляции. Однако это экономически нецелесообразно из-за значительного удорожания кабеля, муфт и увеличения габаритов. Сечение жилы (800 мм²) выбирается по току нагрузки, а класс напряжения – по напряжению сети.
8. Какой срок службы у данного кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвАПу при соблюдении условий эксплуатации и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше.
Заключение
Кабель АПвАПу 800 мм² является современным, технологичным и экономически обоснованным решением для создания мощных кабельных линий электропередачи на напряжение 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена, герметичный алюмополимерный экран и усиленную полиэтиленовую оболочку, обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и удобство монтажа. Выбор данного кабеля оптимален для ответственных магистральных трасс, прокладываемых в земле и кабельных сооружениях, где важны показатели пропускной способности, стойкости к внешним воздействиям и общая стоимость владения. Успешная эксплуатация напрямую зависит от качества продукции, квалифицированного монтажа и соблюдения всех нормативных требований.