Кабель АПвПугж 1х800

Кабель АПвПугж 1х800: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвПугж 1х800 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой экранированной оболочке, с защитным покровом в виде гофрированной стальной ленты и наружным полиэтиленовым шлангом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110, 220 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена; Пу – защитная оболочка в виде усиленной (гофрированной) металлической ленты; г – герметизация (гидрофобная лента); ж – наружный защитный шланг из полиэтилена.

Конструкция кабеля АПвПугж 1х800

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в высоковольтных сетях.

Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная (чаще секторной или круглой формы) сечением 800 мм². Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторная многопроволочная, что обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Полупроводящая экструдированная лента или слой, наложенный поверх жилы. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения на границе жила-изоляция.
Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 110 кВ – не менее 16-18 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Полупроводящая экструдированная лента, аналогичная внутреннему экрану. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
Металлический экран (заземляющий): Выполнен в виде алюминиевой гофрированной оболочки (обозначение «Пу»). Выполняет две ключевые функции: является нулевой (заземляющей) жилой для тока однофазного короткого замыкания и обеспечивает механическую защиту от внешних воздействий. Гофрирование придает гибкость.
Герметизация: Под алюминиевой оболочкой накладываются гидрофобные ленты (обозначение «г») для защиты от продольного распространения влаги в случае повреждения наружного покрова.
Защитный покров (броня): Поверх алюминиевой оболочки накладывается гофрированная стальная лента (ГМЛ), обеспечивающая высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
Наружная оболочка: Защитный шланг из полиэтилена (обозначение «ж») черного цвета. Наносится экструзией поверх брони, защищает металлические элементы от коррозии и обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям, УФ-излучению.

Основные технические и электрические параметры

Параметры регламентируются техническими условиями ТУ 3526-001-86324300-2014 и международными стандартами (МЭК 60228, 60502-2, 62067).

Параметр	Значение / Характеристика
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	64/110 (126) кВ; 127/220 (252) кВ
Сечение основной жилы	800 мм²
Количество и форма жил	1, секторная или круглая
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного нагрева)	-20°C
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.0371 Ом/км
Индуктивное сопротивление (50 Гц)	~0.15-0.17 Ом/км (зависит от взаимного расположения фаз)
Емкостное сопротивление	~0.15-0.20 мкФ/км
Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп)*	~1000-1100 А (для 110 кВ, проложенного в земле)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	160 кВ (для 110 кВ) / 310 кВ (для 220 кВ) в течение 1 часа
Минимальный радиус изгиба	Не менее 20 наружных диаметров кабеля

Точное значение I_доп зависит от условий прокладки (в земле, воздухе, кабельном канале), температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее и удельного теплового сопротивления грунта. Расчет ведется по методике МЭК 60287.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПугж 1х800 применяется для создания высоковольтных линий электропередачи класса напряжения 110-220 кВ. Основные сферы использования:

Вводы и выводы мощности с подстанций и ГРЭС.
Участки магистральных кабельных линий в крупных городах и промышленных зонах, где строительство ВЛ затруднено.
Переходы через водные преграды, железнодорожные пути, охраняемые территории.
Соединение распределительных устройств разных напряжений.
Резервирование воздушных линий.

Способы прокладки:

В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкого грунта или песчаную засыпку, без натяжения, «змейкой». Обязательна защита сигнальной лентой или плитами. Глубина прокладки – не менее 1 м до верха кабеля.
В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Используется в условиях плотной городской застройки. Крепление производится на кабельные конструкции с соблюдением допустимых радиусов изгиба.
По эстакадам и галереям: Допускается при наличии защиты от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков (если оболочка не устойчива к УФ).

Прокладка производится с использованием специальной техники (кабелеукладчики, ролики, лебедки) из-за значительного веса кабеля (вес 1 км АПвПугж 1х800 составляет примерно 10-12 тонн).

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе кабеля на напряжение 110-220 кВ ключевыми альтернативами АПвПугж являются:

Тип кабеля	Ключевые отличия от АПвПугж	Преимущества / Недостатки
АПвПу 1х800	Отсутствует наружный полиэтиленовый шланг («ж»). Броня (ГМЛ) не имеет внешней защиты.	Меньшая стойкость к коррозии брони. Применяется в менее агрессивных средах, где не требуется защита от блуждающих токов и химических воздействий. Стоимость ниже.
АПвВ 1х800	Вместо гофрированной алюминиевой оболочки («Пу») используется экран из медных проволок и лент («Э»). Нет брони из стальных лент.	Более гибкий, легче. Меньшая механическая прочность. Применяется для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений. Требует иного подхода к заземлению.
АСБл 1х800 (на бумажной пропитанной изоляции, 110 кВ)	Бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка, броня, защитный покров.	Ограничения по перепадам высот, сложность монтажа муфт, необходимость маслоподпитки. Морально устаревшая технология. Основное преимущество – длительная история эксплуатации.
Медный аналог ПвПугж 1х800	Медная токопроводящая жила.	Более высокая проводимость, меньший диаметр, большая стойкость к окислению, значительно более высокая стоимость и масса. Применяется при особых требованиях к токовой нагрузке или при ограничениях по диаметру трассы.

Критерии выбора АПвПугж: необходимость высокой механической защиты (броня), прокладка в земле с агрессивными грунтами или блуждающими токами (защитный шланг «ж»), соответствие проекту по току КЗ (алюминиевая оболочка как заземляющий проводник), оптимальное соотношение цена/надежность для магистральных линий 110-220 кВ.

Монтаж, соединение и заземление

Монтаж кабеля АПвПугж требует высокой квалификации персонала и использования специального оборудования для разделки и монтажа соединительных и концевых муфт.

Соединительные муфты: Предназначены для соединения двух отрезков кабеля. Воспроизводят все элементы конструкции кабеля (изоляцию, экраны, герметизацию, механическую защиту). Для кабеля с алюминиевой оболочкой используются муфты с механическим или сварным соединением оболочек.
Концевые муфты (концевая заделка): Устанавливаются для перехода с кабельной линии на воздушную или для подключения к открытым распределительным устройствам (ОРУ). Обеспечивают плавный контроль электрического поля, выводят медный проводник для подключения, организуют заземление экранов.
Заземление: Алюминиевая гофрированная оболочка (металлический экран) на обоих концах кабеля должна быть надежно заземлена. В случае большой длины линии (более 1-2 км) рекомендуется выполнить дополнительное заземление в средней точке или применить поперечное соединение экранов для снижения циркулирующих токов. Заземление брони производится аналогично.

Все работы должны выполняться в условиях чистоты, с контролем влажности изоляции и строгим соблюдением технологических карт производителя муфт.

Контроль и диагностика

После монтажа и в процессе эксплуатации кабельная линия на основе АПвПугж подвергается контролю:

Испытание повышенным напряжением постоянного тока: Стандартная процедура после монтажа. Для кабеля 110 кВ испытательное напряжение составляет 192 кВ (U_исп = 3U₀), время выдержки – 15 минут.
Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на 5000 В. Сопротивление изоляции сшитого полиэтилена обычно превышает 10000 МОм*км.
Измерение сопротивления заземления: Контура заземления оболочки и брони.
Мониторинг частичных разрядов (ЧР): Современный метод диагностики. Проводится с помощью переносных или стационарных систем, позволяет выявить микроскопические дефекты в изоляции на ранней стадии.
Тепловизионный контроль: В точках подключения (муфты, концевые заделки) для выявления перегрева контактов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля АПвПугж от АПвПу?

Отличие заключается в наличии у кабеля АПвПугж наружного защитного полиэтиленового шланга поверх гофрированной стальной брони (индекс «ж»). Этот шланг защищает броню от коррозии, что критически важно при прокладке в грунтах с повышенной агрессивностью, в зонах действия блуждающих токов, в солончаках, вблизи химических производств. Кабель АПвПу такой защиты не имеет, и его броня требует дополнительной антикоррозионной обработки при неблагоприятных условиях.

Можно ли использовать кабель АПвПугж 1х800 для прокладки в воздухе?

Да, можно, но с учетом ряда условий. Полиэтиленовая наружная оболочка (шланг) типа «ж» обладает ограниченной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. При длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использовать кабели с УФ-стабилизированной оболочкой (специальные марки полиэтилена) или предусматривать защитные кожухи/экраны. Предпочтительна прокладка по эстакадам, в галереях или по фасадам зданий с соответствующей защитой.

Как рассчитывается допустимый ток нагрузки для данного кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп) рассчитывается по сложной методике, изложенной в стандарте МЭК 60287. Расчет учитывает: активное сопротивление жилы при рабочей температуре, диэлектрические потери в изоляции, потери в экранах/оболочках и броне, тепловое сопротивление изоляции, оболочек, внешнего покрова и окружающей среды (грунта, воздуха). Для кабеля, проложенного в земле, ключевыми являются параметры грунта: удельное тепловое сопротивление (обычно 1.0-1.2 К*м/Вт для нормального грунта), температура грунта (обычно +15-20°С на глубине прокладки) и количество параллельно проложенных кабелей в одной траншее с учетом их взаимного нагрева. Для точного расчета необходимо использовать специализированное ПО или таблицы производителя, составленные для конкретных условий.

Каковы требования к траншее для прокладки кабеля АПвПугж 1х800 в земле?

Глубина от планировочной отметки: не менее 1.0 м для линий 110-220 кВ.
Ширина: при укладке одного кабеля – не менее 250-300 мм; при укладке нескольких кабелей – с учетом расстояний между ними.
Подготовка ложа: удаление камней, строительного мусора. Устройство подушки из мелкого сеянного грунта или песка толщиной не менее 100 мм.
Засыпка: после укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней слоем 100-200 мм, затем укладывается механическая защита (сигнальная лента, кирпич или бетонные плиты). После этого траншея засыпается вынутым грунтом с послойным трамбованием.
Расстояние между параллельно проложенными кабелями: не менее 350 мм для снижения взаимного нагрева.

Как выполняется заземление алюминиевой оболочки и брони?

Алюминиевая гофрированная оболочка и стальная броня должны быть заземлены на обоих концах кабельной линии. Для этого на концевых и соединительных муфтах предусмотрены специальные выводы (лепестки). К ним при помощи болтовых соединений или сварки подключаются медные гибкие проводники сечением, как правило, не менее 50-70 мм², которые, в свою очередь, присоединяются к контуру заземления подстанции или к отдельным заземлителям. В случае длинных линий (обычно более 1 км) для снижения наведенного напряжения и циркулирующих токов в оболочках применяют схему с поперечным соединением экранов и их заземлением в одной точке, а в остальных точках – установка ограничителей напряжения (ОПН) на оболочках.

Каковы основные преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной?

Отсутствие ограничений по перепаду уровней: Кабель с СПЭ можно прокладывать по трассе с любым перепадом высот без риска стекания пропиточного состава.
Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для маслонаполненных кабелей, что позволяет передавать большие мощности при том же сечении.
Простота монтажа и обслуживания: Не требуется сложная система маслоподпитки и контроль давления масла. Монтаж муфт и концевых заделок менее трудоемок.
Меньшая пожароопасность: Отсутствие масла как горючего материала.
Экологическая безопасность: Нет риска утечки масла в грунт.

Какой минимальный радиус изгиба при монтаже кабеля АПвПугж 1х800?

Минимально допустимый радиус изгиба для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией на напряжение 110-220 кВ с секторными жилами регламентируется ГОСТ и ТУ. Для кабелей типа АПвПугж он составляет не менее 20 наружных диаметров кабеля (20D) при монтаже. Например, при наружном диаметре кабеля около 90-100 мм, радиус изгиба должен быть не менее 1.8-2.0 метра. Нарушение этого требования может привести к повреждению изоляции, экранов или оболочки.