Кабель АПвП2г 1х150: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвП2г 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных кабельных линиях, в том числе в сложных условиях эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвП2г 1х150

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• П – Защитный покров в виде экрана из медных проволок (броня).
• 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты по экрану и гидрофобный заполнитель в броне.
• 1х150 – Одна токопроводящая жила сечением 150 мм².

Конструкция кабеля АПвП2г 1х150

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и стабильности работы линии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, уплотненная (компактированная). Компактирование уменьшает скин-эффект на высоких напряжениях, улучшает теплоотвод и снижает диаметр жилы.

2. Экранирование жилы

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка жилы). Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики: стойкость к деформациям при нагреве до 90°C (в аварийном режиме до 130°C, при КЗ до 250°C), высокие диэлектрические и механические свойства.

4. Экран на изоляции

Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка изоляции). Вместе с экраном жилы он формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий радиальное электрическое поле.

5. Медный экран (поясная броня)

Представляет собой оплетку из медных проволок или наложенную спирально медную ленту. Функции:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Создание пути для тока короткого замыкания и токов утечки.
• Выполнение функции нулевой жилы в сетях с заземленной нейтралью.

6. Водоблокирующие ленты

Поверх медного экрана накладываются ленты с гидрофобным порошком или составом. При контакте с водой они набухают, герметизируя возможные пути продольного распространения влаги вдоль кабеля.

7. Внутренняя оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает нижележащие слои от механических повреждений и агрессивных сред, а также служит основой для наложения брони.

8. Броня

Выполнена из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх внутренней оболочки. Предназначена для защиты кабеля от механических воздействий (растягивающих усилий, ударов, грызунов).

9. Гидрофобный заполнитель в броне и наружная оболочка

Пространство между бронепроволоками заполняется гидрофобным компаундом (индекс «2г»), что обеспечивает дополнительную барьерную защиту от влаги. Наружная оболочка из ПВХ защищает броню от коррозии.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	64/110	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	126
Испытательное переменное напряжение, кВ/10 мин.	160	Для новых кабелей после прокладки
Импульсное испытательное напряжение, кВ	550	Грозастойкость
Емкость, мкФ/км	~0.18	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.15	Приблизительное значение

Токовые нагрузки (прокладка в земле, температура грунта +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Ток короткого замыкания (1 сек), кА
Одна кабельная линия в траншее	~350-370	~12-14 кА (зависит от конкретного ТУ)
В трубе или кабельном канале	~310-330

Примечание: Точные значения определяются по расчетным таблицам ПУЭ и конкретным условиям прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, взаимное влияние линий).

Механические и климатические параметры

• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -10°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 20 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Область применения кабеля АПвП2г 1х150

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, в том числе во взрывоопасных зонах, в условиях повышенной влажности и при наличии блуждающих токов. Основные объекты применения:

• Магистральные линии электропередачи 110 кВ от подстанций до узловых распределительных пунктов.
• Вводы и выводы мощности на ГЭС, ТЭЦ, крупных промышленных предприятиях.
• Кабельные вставки на ВЛ 110 кВ в условиях сложного рельефа или городской застройки.
• Резервирующие связи в кольцевых сетях 110 кВ.

Использование одножильного кабеля требует применения специальных схем прокладки (в «треугольник» или «плоскость») для компенсации индуктивного сопротивления и вихревых токов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: СПЭ-изоляция допускает нагрев жилы до +90°C, что выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
• Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, что упрощает монтаж и эксплуатацию, особенно на вертикальных участках.
• Двойная герметизация (2г): Высокая стойкость к продольному распространению влаги, что критически важно для длинных трасс.
• Наличие брони: Позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных труб, выдерживать растягивающие нагрузки.
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями аналогичного напряжения с бумажной изоляцией, что облегчает транспортировку и монтаж.

Недостатки:

• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость использования специальных инструментов для разделки, термоусаживаемых муфт, строгого контроля чистоты поверхностей.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: Повреждение может привести к развитию «водяного дерева» и пробою.
• Необходимость компенсации индуктивности: Одножильное исполнение требует правильной взаимной укладки фаз для снижения потерь.
• Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями на более низкое напряжение или с бумажной изоляцией.

Требования к прокладке и монтажу

Монтаж кабеля АПвП2г 1х150 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, барабаны в вертикальном положении.
• Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть уплотнено, очищено от острых камней и мусора. Рекомендуется подсыпка и верхняя засыпка слоем песка (не менее 100 мм).
• Раскладка фаз: При прокладке в земле в одной траншее кабели разных фаз укладываются в треугольник или с промежутками, указанными в проекте, для обеспечения нормального теплоотвода.
• Защита от повреждений: В местах пересечений с коммуникациями и дорогами кабель должен быть уложен в защитные трубы или блоки.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Обязательна проверка герметичности и чистоты изоляции, точное соблюдение геометрии установки экранов.
• Заземление: Медные экраны и броня кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвП2г отличается от АПвПу2г?

Буква «у» в маркировке АПвПу2г обозначает усиленную защитную оболочку (часто из полиэтилена). Кабель АПвПу2г может иметь наружную оболочку из полиэтилена, которая более стойка к агрессивным средам и влаге, но менее устойчива к ультрафиолету. АПвП2г имеет наружную оболочку из ПВХ.

Почему для сечения 150 мм² часто используется именно одножильное исполнение?

На напряжение 110 кВ трехжильные кабели большого сечения становятся чрезвычайно тяжелыми и жесткими, что резко усложняет их транспортировку и монтаж. Использование трех одножильных кабелей (по одному на фазу) повышает гибкость системы, упрощает изготовление и позволяет оптимизировать укладку для снижения потерь.

Какой допустимый ток короткого замыкания для этого кабеля?

Точное значение указано в ТУ производителя. Для алюминиевой жилы сечением 150 мм² при длительности КЗ 1 секунда оно обычно находится в диапазоне 12-14 кА. Расчет ведется по формуле I = S

• k / √t, где S – сечение, k – коэффициент (94 для Al, 142 для Cu), t – время.

Можно ли прокладывать кабель АПвП2г 1х150 в воздухе?

Да, возможна прокладка по конструкциям, эстакадам, галереям. При этом необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки из-за худших условий охлаждения по сравнению с прокладкой в земле, а также обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения) при использовании оболочки из ПВХ.

Что означает «2г» в маркировке и насколько это важно?

«2г» – двойная герметизация: водоблокирующие ленты под броней и гидрофобный заполнитель в броне. Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле. При локальном повреждении оболочки эти элементы предотвращают распространение влаги вдоль кабеля на километры, локализуя место повреждения и сохраняя работоспособность остальной линии.

Какой кабель выбрать: с алюминиевой (АПвП2г) или медной (ПвП2г) жилой?

Выбор зависит от технико-экономического расчета. Медный кабель имеет примерно на 30% большую пропускную способность, лучшую стойкость к токам КЗ, но значительно дороже и тяжелее. Алюминиевый кабель АПвП2г 1х150 – оптимальное решение по стоимости для большинства проектов при условии соблюдения требований по токовой нагрузке и КЗ.

Заключение

Кабель АПвП2г 1х150 является современным, надежным решением для создания кабельных линий электропередачи на напряжение 110 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества СПЭ-изоляции, двойной системы герметизации и броневой защиты, делает его пригодным для использования в ответственных магистральных сетях в сложных грунтовых условиях. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от строгого соблюдения правил проектирования, монтажа, включая квалифицированную установку муфт, и проведения приемо-сдаточных высоковольтных испытаний.