Кабель АПвКВ 1х150
Кабель АПвКВ 1х150: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКВ 1х150 – это силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), с медным экраном и внешним защитным покровом. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в современных электрических сетях среднего напряжения, где предъявляются высокие требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвКВ 1х150
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – внутренняя оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
- К – экран из медных проволок (концентрический).
- В – наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- 1х150 – одна токопроводящая жила сечением 150 мм².
- Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
- Обеспечение симметрии электрического поля.
- Служит в качестве заземляющего проводника для токов утечки и, в аварийном режиме, для токов короткого замыкания.
- Распределительные сети 6-35 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных и коммунальных объектов.
- Промышленные предприятия: питание мощного оборудования, внутризаводские сети.
- Городская инфраструктура: кабельные линии в коллекторах, туннелях, по эстакадам, в кабельных каналах.
- Объекты энергетики: соединения в пределах подстанций, выводы мощности.
- В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- В производственных помещениях.
- В условиях агрессивных сред (при наличии соответствующей защиты оболочкой).
- На вертикальных и наклонных трассах благодаря прочной конструкции.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
- Отличные диэлектрические свойства: Сшитый полиэтилен имеет низкие диэлектрические потери и высокую электрическую прочность.
- Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов в конструкции исключает необходимость поддержания постоянного давления масла или наличия металлической оболочки.
- Гибкость и удобство монтажа: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями упрощают транспортировку и укладку.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Отсутствие брони: Требует дополнительных мер защиты при риске механических повреждений.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Проколы и порезы могут стать очагами развития электрического дерева.
- Стоимость: Выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией, но ниже, чем у медных аналогов (ПвКВ).
Конструкция кабеля АПвКВ 1х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокий уровень эксплуатационных характеристик.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483). Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства, уменьшая общий диаметр кабеля и снижая расход материалов на изоляцию и оболочку.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с традиционным полиэтиленом или ПВХ. Он сохраняет гибкость при низких температурах (до -50°C) и имеет максимальную допустимую температуру жилы при длительной работе +90°C, а при коротком замыкании – +250°C (в течение не более 5 секунд).
4. Экран по изоляции (полупроводящий)
Аналогичный слой полупроводящего СПЭ, наносимый поверх основной изоляции. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, обеспечивая его радиальную симметрию.
5. Медный экран (поясной экран)
Выполнен в виде оплетки из медных проволок или наложенной медной ленты. Ключевые функции:
Для кабеля на 10-35 кВ наличие такого экрана является обязательным требованием ПУЭ.
6. Внутренняя оболочка (разделительный слой)
Изготавливается из ПВХ-пластиката. Ее назначение – защита медного экрана от коррозии и механических повреждений, а также обеспечение легкого снятия при монтаже муфт.
7. Броня
В марке АПвКВ броня отсутствует. Буква «К» обозначает экран из проволок. Для кабелей с броней из стальных оцинкованных лент применяется марка АПвБбШв.
8. Наружная оболочка
Выполняется из ПВХ-пластиката. Защищает внутренние элементы кабеля от механических воздействий, агрессивных сред (влаги, масел, кислот, щелочей), солнечного излучения и распространения огня. Оболочка имеет характерный черный цвет.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвКВ 1х150
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 10/10 (12); 20/20 (24); 35/35 (40,5) | U0 – напряжение между жилой и землей; U – междуфазное; Um – макс. рабочее |
| Сечение жилы, мм² | 150 | Фактическое сечение соответствует ГОСТ 22483 |
| Макс. рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим работы |
| Макс. температура при КЗ, °C | +250 | Длительность не более 5 с |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.206 | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность | Зависит от U0/U: 10 кВ – 25 кВ/5 мин; 20 кВ – 37 кВ/5 мин; 35 кВ – 65 кВ/5 мин | После изготовления на заводе |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320 – 360 А | Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле), температуры среды и др. факторов. Точные значения – по ПУЭ гл. 1.3. |
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные для U0/U = 10/10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм | Около 40-45 |
| Масса 1 км кабеля, кг | Около 2500-2800 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКВ 1х150 применяется для создания и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения.
Способы прокладки: Кабель предназначен для прокладки:
Запрещена прокладка: Непосредственно в земле (траншеях) без дополнительной защиты, так как кабель не имеет бронепокрова. Для подземной прокладки необходимо использовать защитные конструкции (полиэтиленовые или асбоцементные трубы, кабельные блоки) или применять бронированную модификацию – АПвБбШв.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКВ 1х150
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
АПвКВ vs. ААБл (с бумажной изоляцией): Кабель АПвКВ легче, не требует сложных концевых муфт с маслоотделением, допускает большие перепады по высоте трассы, не боится увлажнения оболочки. Однако ААБл традиционно дешевле и имеет многолетнюю историю применения.
АПвКВ vs. ПвКВ (медный аналог): Медный кабель ПвКВ при том же сечении имеет примерно на 30% большую пропускную способность и меньшее сопротивление, но его стоимость значительно выше. Выбор между алюминием и медом является технико-экономическим расчетом.
АПвКВ vs. АПвБбШв: АПвБбШв имеет две стальные оцинкованные бронеленты под наружной оболочкой, что позволяет прокладывать его непосредственно в земле без дополнительных защитных труб.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем принципиально отличается изоляция СПЭ (АПвКВ) от бумажно-масляной (ААШв)?
Бумажно-масляная изоляция требует герметичной металлической оболочки для удержания пропитки, чувствительна к перепадам высот (стекание пропитки) и увлажнению. Изоляция из сшитого полиэтилена – твердый диэлектрик, негигроскопичный, не требующий сложных систем поддержания давления, что упрощает конструкцию кабеля и его монтаж.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвКВ 1х150 в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле не рекомендуется и, как правило, запрещена проектами, так как кабель не имеет бронепокрова. Для подземной прокладки необходимо использовать кабельную канализацию (трубы, тоннели, блоки) или применять бронированную версию – АПвБбШв.
3. Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?
Точное значение зависит от множества факторов: номинального напряжения, способа прокладки (в воздухе, в канале, пучком), температуры окружающей среды, глубины залегания (для земли) и количества работающих рядом кабелей. Для ориентировочного расчета при прокладке в воздухе при температуре +25°C допустимый ток составляет примерно 320-360 А. Для точного определения необходимо пользоваться таблицами ПУЭ Глава 1.3 или выполнять расчет по методике, учитывающей все реальные условия.
4. Как правильно заземлять экран кабеля АПвКВ?
Медный экран (проволочный) подлежит обязательному заземлению с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), обеспечения симметрии электрического поля и прохождения токов короткого замыкания. Заземление выполняется через специальные концевые заделки (муфты) или системы заземления экрана.
5. В чем разница между АПвКВ и АПвПу?
Основное отличие в конструкции экрана. В кабеле АПвПу (где «у» – усиленная защита) экран выполнен в виде медной ленты, поверх которой наложена проволока для обеспечения хорошего контакта при заземлении. В АПвКВ экран, как правило, только проволочный. Конструкция с лентой и проволокой (АПвПу) считается более надежной для сетей высших напряжений (35 кВ и выше).
6. Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвКВ 1х150?
Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ: соединительные (СтП), концевые (КНтП/КНтПв для внутренней и наружной установки соответственно), а также стопорные. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов, соответствующих напряжению и сечению кабеля.
7. Каков срок службы кабеля АПвКВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше.
Заключение
Кабель АПвКВ 1х150 представляет собой современное, технологичное решение для сетей среднего напряжения 10-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокую надежность, удобство монтажа и эксплуатации, а также превосходные электрические и термические характеристики. Выбор в пользу данной марки кабеля оправдан при проектировании новых и реконструкции существующих распределительных сетей, где приоритетами являются долговечность, высокая пропускная способность и снижение эксплуатационных затрат. Критически важным для обеспечения заявленных характеристик является строгое соблюдение правил прокладки, монтажа концевых заделок и заземления экрана.