Кабель АПвП 1-х жильный 15 кВ

Добавлено 30.10.2025

Кабель АПвП 1-х жильный 15 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвП 1х жильный на напряжение 15 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и внешней защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки АПвП

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте современных стандартов подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
в – тип защитной оболочки: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
П – внешний защитный покров: полиэтиленовый шланг (оболочка).
1х – количество жил: одна.
15 кВ – номинальное напряжение: 15 киловольт (междуфазное для трехфазной сети).

Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный кабель с алюминиевым проводником, изоляцией и внешней оболочкой из сшитого полиэтилена, рассчитанный на напряжение 15 кВ.

Конструкция кабеля АПвП 15 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется секторная или сегментная форма, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для малых сечений, так и многопроволочной.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает превосходными электротехническими и механическими свойствами по сравнению с традиционным полиэтиленом: высокая рабочая температура (до 90°C в длительном режиме), стойкость к тепловым ударам и трекингу, повышенная механическая прочность.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх основной изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции «жила-экран-изоляция-экран», которая обеспечивает радиальное распределение электрического поля.

5. Медный экран (поясной экран)

Располагается поверх экрана по изоляции. Выполняется в виде медных лент, наложенных спиральной обмоткой, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции:

Защита от внешних электромагнитных помех.
Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
В системах с заземленной нейтралью выполняет роль нулевой жилы для тока однофазного КЗ.

6. Заполнитель и поясная изоляция

Для придания кабелю круглой формы пространство между медным экраном и внешней оболочкой заполняется термопластичными материалами или экструдируется промежуточный слой из полиэтилена.

7. Внешняя оболочка

Изготавливается из полиэтилена (как правило, полиэтилена высокого давления, ПЭВП). Оболочка защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ и обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению при прокладке на открытом воздухе. Цвет оболочки для кабелей на напряжение 15 кВ обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/15 кВ (17,5 кВ). Где:

U₀ = 8.7 кВ – напряжение между жилой и землей (экраном).
U = 15 кВ – напряжение между жилами.
U_m = 17.5 кВ – максимальное длительно допустимое рабочее напряжение.

Допустимые токовые нагрузки (таблица примерных значений)

Данные приведены для прокладки в зембе (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт.

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток нагрузки, А	Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более
50	200	0.641
70	245	0.443
95	295	0.320
120	340	0.253
150	390	0.206
185	445	0.164
240	520	0.125

Примечание: Точные значения токовых нагрузок должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ (Глава 1.3) или методом теплового расчета с учетом всех реальных условий прокладки.

Механические и климатические параметры

Рабочая температура жилы: от -50°C до +90°C (длительно), максимальная +130°C (при КЗ, не более 4 сек), максимальная +250°C (при перегрузке).
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясной изоляцией и оболочкой.
Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
Стойкость к воздействию влаги: Допускается прокладка в земле, в воде, в условиях высокой влажности.
Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвП 15 кВ применяется для создания и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения.

Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует использования защитной трубы (гофротрубы, ПНД трубы) или кирпичной присыпки при риске механических повреждений. Необходимо соблюдать расстояния до параллельных коммуникаций и глубину прокладки (не менее 0.7 м).
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Для групповой прокладки одножильных кабелей необходимо учитывать взаимное влияние и правильно выбирать схему расположения (в треугольник или плоскость) с перекладкой для снижения потерь в экранах.
Прокладка на открытом воздухе по конструкциям: Оболочка из полиэтилена обеспечивает стойкость к УФ-излучению и атмосферным осадкам.
Вводы в распределительные устройства (РУ) подстанций и ГРЩ.

Важное замечание: Для одножильных кабелей на переменном напряжении при больших токах нагрузки в медных экранах наводятся значительные напряжения и возникают циркулирующие токи. Это требует обязательного соблюдения правил заземления экранов (заземление в одной точке, применение поперечных связей) для предотвращения перегрева и потерь мощности.

Преимущества и недостатки кабеля АПвП 15 кВ

Преимущества по сравнению с кабелями со старопромышленной бумажно-масляной изоляцией (типа АСБ):

Более высокая допустимая рабочая температура: 90°C против 70-80°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
Отсутствие риска течи пропиточного состава и более простая прокладка на вертикальных участках.
Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах.
Большая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
Простота монтажа муфт и концевых заделок благодаря жесткой и чистой изоляции.
Более длинная строительная длина (до 1000 м и более), что уменьшает количество соединений на трассе.

Недостатки и особенности:

Чувствительность к точечным механическим повреждениям (надрезам) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
Требовательность к квалификации персонала при монтаже соединительных и концевых муфт: необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии.
Явление водного дерева: При длительном нахождении в условиях влаги под напряжением в микротрещинах изоляции могут образовываться древовидные структуры, снижающие электрическую прочность. Для борьбы с этим применяются специальные модификации СПЭ (сшитый полиэтилен, стойкий к водному деревлению).
Особенности монтажа экранов у одножильных кабелей, как упомянуто выше.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвП от АПвПу?

Буква «у» в маркировке АПвПу указывает на усиленную защитную оболочку, как правило, из полиэтилена, стойкого к растрескиванию под напряжением. Кабель АПвПу часто применяется в условиях повышенной агрессивности среды. Визуально отличить их практически невозможно, необходимо смотреть технические условия на конкретное изделие.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвП 15 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Первый критерий является определяющим для безопасности. Расчет ведется согласно ПУЭ Глава 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру грунта, количество кабелей в траншее, способ прокладки. Результат должен быть проверен на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания.

Обязательно ли использовать кабельные муфты при переходе с АПвП на кабель другого типа?

Да, категорически. Соединение кабелей с разным типом изоляции (например, СПЭ и бумажно-масляной) должно производиться только через специальные переходные муфты, которые обеспечивают электрическую и конструкционную совместимость, а также герметичный переход.

Как заземлять экраны одножильных кабелей АПвП при параллельной прокладке нескольких кабелей в одной траншее?

Существует две основные схемы:

Заземление в одной точке: Экран каждого кабеля заземляется только с одной стороны. На другом конце устанавливаются защитные устройства (ограничители напряжения) для предотвращения накопления статического заряда. Эта схема исключает циркуляцию токов по экранам, но может приводить к значительному напряжению на незаземленном конце при КЗ.
Поперечное соединение и заземление экранов (транспозиция): Экраны всех трех кабелей одной фазы электрически соединяются между собой и заземляются с обеих сторон. При этом для компенсации магнитных полей рекомендуется менять взаимное расположение кабелей (транспозиция) через определенные интервалы на трассе. Это наиболее распространенный и безопасный метод для длинных линий.

Выбор схемы должен быть выполнен на этапе проектирования.

Можно ли использовать кабель АПвП 15 кВ для прокладки в пожароопасных помещениях или зданиях?

Стандартный кабель АПвП не является огнестойким (fire-resistant) и не обладает пониженным дымо- и газовыделением. Для указанных объектов необходимо применять специальные исполнения кабеля с индексом «нг(А)-LS» или «нг(А)-FR/LS», которые имеют огнезащитную оболочку и изоляцию, не распространяющую горение при групповой прокладке, с низким выделением дыма и галогенов при пожаре.

Каков порядок приемо-сдаточных испытаний кабеля АПвП после прокладки?

Согласно ПУЭ (Глава 1.8) и ПТЭЭП, кабельная линия 15 кВ после монтажа должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением.

Испытательное напряжение: 60 кВ (для кабелей на U_ном=15 кВ).
Длительность приложения: 10 минут.
Перед испытанием измеряется сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Оно должно быть не менее 1000 МОм (конкретные нормы уточняются в проекте).
Также проверяется целостность и правильность соединения жил и экранов, фазировка линии.

Испытания проводятся только подготовленным персоналом с соблюдением всех мер электробезопасности.

Заключение

Кабель АПвП 1х жильный 15 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для распределительных сетей среднего напряжения. Его преимущества, основанные на использовании сшитого полиэтилена, делают его предпочтительным выбором по сравнению с кабелями устаревших типов. Однако эффективная и долговечная эксплуатация напрямую зависит от грамотного проектирования (выбор сечения, схемы заземления экранов), качества монтажа (соблюдение радиусов изгиба, чистота при установке муфт) и соблюдения регламента испытаний. Понимание конструкции, параметров и особенностей данного кабеля является необходимым условием для его успешного применения в энергетических объектах.

Кабель АПвП 1-х жильный 15 кВ