Кабель АПвП 800 мм
Кабель АПвП 800 мм²: полное техническое описание, сфера применения и особенности монтажа
Кабель АПвП 800 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данное изделие относится к категории современных кабелей высокого напряжения, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основное назначение – работа в электрических сетях на классы напряжения до 35 кВ включительно. Конструкция кабеля АПвП 800 мм² оптимизирована для обеспечения высокой надежности, долговечности и эффективности при передаче больших мощностей.
Расшифровка маркировки АПвП 800 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – внутренняя защитная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. В данной маркировке «в» указывает на наличие экрана поверх изолированных жил в виде медных проволок и/или ленты, а также герметизацию продольной и поперечной влагозащитой. Буква «в» исторически обозначает вторую (после изоляции) защитную оболочку, которая в современных кабелях с СПЭ-изоляцией часто является частью комплексного экрана.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 800 мм² жила секторной или круглой формы, состоит из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает необходимую гибкость. Класс гибкости обычно 1 или 2.
- 2. Экран на жиле (полупроводящий экран). Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он предназначен для выравнивания электрического поля и предотвращения локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы.
- 3. Изоляция. Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции строго нормирована и зависит от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм, для 35 кВ – 10,0 мм по ГОСТ Р 53769-2010). Сшивка полимера придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- 4. Экран на изоляции (полупроводящий экран). Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном на жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено силовое поле.
- 5. Медный экран (заземляющий). Поверх полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных проволок (диаметром не менее 0,3 мм) и/или медной ленты. Его назначение – защита от внешних электромагнитных влияний, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для токов короткого замыкания. Для кабеля 800 мм² сечение медных проволок экрана нормируется. Например, для кабелей на 35 кВ сечение должно быть не менее 25 мм².
- 6. Герметизация. Под оболочкой может располагаться слой гидрофобного заполнителя или металлополимерная лента для продольной герметизации.
- 7. Защитная оболочка. Наружный слой из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам, ультрафиолетовому излучению и механическим повреждениям. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет не менее 15-20 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением 800 мм².
- Стойкость к удару: Определяется по ГОСТ и должна соответствовать нормам для кабелей на соответствующее напряжение.
- Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C для окружающей среды. Монтаж возможен при температуре не ниже -20°C без прогрева.
- Стойкость к УФ-излучению: Полиэтиленовая оболочка обладает повышенной стойкостью к солнечному свету.
- Допустимая растягивающая нагрузка: Определяется механической прочностью жилы и экрана. Для монтажа с применением тяговых механизмов необходимо рассчитывать максимальное усилие.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-35 кВ.
- Вводы и выводы на подстанциях и распределительных пунктах.
- Питание мощных промышленных потребителей: заводы, нефтехимические комбинаты, горнодобывающие предприятия.
- Кабельные линии для подключения крупных объектов инфраструктуры (аэропорты, вокзалы, стадионы).
- Резервированные линии электропередач в крупных городах.
- Высокая пропускная способность: Сшитый полиэтилен позволяет длительно работать при температуре жилы до 90°C, что повышает допустимый ток нагрузки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
- Влагостойкость: Полная негигроскопичность изоляции и оболочки, отсутствие необходимости в металлической оболочке для защиты от влаги.
- Легкость и гибкость: По сравнению со свинцовыми кабелями аналогичного сечения, АПвП значительно легче, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий осушки и герметизации концов, как кабели с бумажной изоляцией.
- Длительный срок службы: Расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации превышает 30 лет.
- Чувствительность к механическим повреждениям (удары, порезы): При повреждении внешней оболочки и экрана нарушается симметрия электрического поля, что может привести к пробою.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота при заделке концов и монтаже соединительных и концевых муфт. Попадание влаги или загрязнений под изоляцию муфты недопустимо.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), но зачастую более низкая по сравнению с медными аналогами (ПвП).
- Ограниченная стойкость к открытому пламени: Стандартный полиэтилен горит. Для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности необходимо применять исполнения с пониженной горючестью (АПвПг), нераспространением горения (АПвПнг) или огнестойкие (АПвПнг-FRLS).
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств.
- Раскатка: Производится с применением кабельных роликов, установленных на трассе с шагом 2-3 метра. Запрещено волочение кабеля по земле или острым поверхностям. Применение лебедок допускается с использованием специальных захватов за жилу (протекторов).
- Изгиб: Радиус изгиба должен строго соблюдаться. При низких температурах необходим предварительный прогрев.
- Монтаж муфт: Установка соединительных, концевых и стопорных муфт должна выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и комплектующих, соответствующих классу напряжения и сечению кабеля. Обязательна зачистка, обезжиривание, точная фазировка и экранировка.
- Заземление: Медные экраны всех трех фаз должны быть надежно заземлены с двух концов линии для кабелей напряжением выше 6 кВ (для предотвращения наведения напряжения на экране). В некоторых схемах применяют поперечное заземление или установку устройств защиты от перенапряжений на экранах.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока (по современным нормам) или очень низкой частоты (VLF), а также измерение сопротивления изоляции.
Конструкция кабеля АПвП 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 800 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным, то есть в одной оболочке располагается одна изолированная жила. Для трехфазных сетей используются три таких одножильных кабеля, уложенных параллельно.
Технические характеристики и параметры
Основные электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
В таблице приведены типовые значения для кабеля АПвП 800 мм² на 10 кВ.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 10/10; 20/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим работы |
| Температура жилы при КЗ (до 5 с), °C | 250 | Кратковременный режим |
| Минимальная температура монтажа, °C | -20 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0,0371 | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки в земле (грунт теплопроводностью 1,2 К·м/Вт), А | ~ 630 – 680 | Зависит от условий прокладки и глубины |
| Допустимый длительный ток нагрузки в воздухе, А | ~ 710 – 760 | Зависит от способа прокладки и температуры |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~ 0,11 – 0,13 | Зависит от взаимного расположения жил |
| Емкость, мкФ/км | ~ 0,3 – 0,4 | |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/5 мин. | 25 (для 10 кВ) | После монтажа |
| Импульсное испытательное напряжение, кВ | 125 (для 10 кВ) | Грозовой импульс 1,2/50 мкс |
Механические и климатические характеристики
Области применения кабеля АПвП 800 мм²
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, а также на открытом воздухе (по эстакадам, галереям), за исключением мест с повышенной механической опасностью (например, непосредственная прокладка по дну водоемов). Основные объекты применения:
Прокладка в земле требует наличия песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами. При прокладке в воздухе необходимо учитывать возможность механических воздействий (ветер, гололед) и предусматривать соответствующие крепления.
Преимущества и недостатки кабеля АПвП 800 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвП 800 мм² требует профессионального подхода. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвП принципиально отличается от кабеля АПвПу?
Буква «у» в маркировке АПвПу обозначает «усиленная» защитная оболочка. В кабеле АПвП внешняя оболочка из полиэтилена, а в АПвПу – из полиэтилена, но с дополнительными бронепокровами (обычно гофрированная стальная лента или проволока). АПвПу предназначен для прокладки в земле в условиях с повышенными механическими рисками (например, в каменистых грунтах, зонах с риском раскопок).
Какой допустимый ток нагрузки для АПвП 800 мм² при прокладке в земле?
Точное значение зависит от множества факторов: удельное тепловое сопротивление грунта, глубина прокладки, количество кабелей в траншее и расстояние между ними, температура грунта. Приблизительное значение для прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7-1,0 м в нормальном грунте составляет 630-680 А. Для точного расчета необходимо использовать методики, изложенные в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 или стандарте МЭК 60287.
Можно ли использовать кабель АПвП 800 мм² для прокладки в воде?
Нет, стандартная конструкция кабеля АПвП не предназначена для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для таких условий требуются специальные подводные кабели с усиленной броневой защитой (обычно из оцинкованных проволок) и дополнительными слоями гидроизоляции.
Как заземлять экраны одножильных кабелей АПвП 800 мм²?
Существует три основные схемы: заземление с двух концов, заземление с одного конца и поперечное соединение. Для кабелей на напряжение 10 кВ и выше, как правило, применяется заземление с двух концов. Это позволяет устранить напряжение, наводимое на экране протекающим по жиле током, но приводит к появлению циркулирующих токов в замкнутом контуре «экран-земля». Для их ограничения иногда применяют устройства симметрирования (заземление через ограничители напряжения). Выбор схемы требует расчета и должен быть указан в проекте.
Что такое «сшитый полиэтилен» и почему он лучше бумажной изоляции?
Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого под воздействием сшивающего агента (пероксида или силана) или радиации образуют трехмерную сетчатую структуру. Это резко повышает его термостойкость: если обычный полиэтилен размягчается при 70-80°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до 250°C (кратковременно). Преимущества перед бумажно-масляной изоляцией: негигроскопичность, более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70°C), меньшие диэлектрические потери, отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом и горизонтальных ограничениях при прокладке.
Каков срок службы кабеля АПвП 800 мм²?
Расчетный (гарантийный) срок службы, устанавливаемый производителями, обычно составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть значительно больше при соблюдении всех условий прокладки, монтажа и эксплуатации, а также при отсутствии внешних повреждений. Критическим фактором является состояние соединительных муфт, которые требуют периодического осмотра и обслуживания.
Как отличить качественный кабель АПвП при приемке?
Необходимо требовать полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний. Визуально: оболочка должна быть гладкой, без впадин, вздутий и посторонних включений. Маркировка на барабане и на самой оболочке кабеля (через каждые 1 м или менее) должна быть четкой и соответствовать заявленным параметрам. Жила и изоляция не должны иметь видимых дефектов. Рекомендуется проводить входной контроль: измерение сопротивления жилы и изоляции, испытание повышенным напряжением на отрезанном образце.