Кабель АПвЭгП 150 мм
Кабель АПвЭгП 150 мм²: полное техническое описание, сфера применения и особенности монтажа
Кабель АПвЭгП с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях.
Расшифровка маркировки АПвЭгП 150 мм²
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровому коду, регламентированному ГОСТ и ТУ:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Э – наличие экрана поверх токопроводящей жилы.
- г – тип герметизации: водоблокирующие ленты (отсутствие в маркировке «г» указывает на голую конструкцию).
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен (полиэтиленовая оболочка поверх брони).
- 150 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 8,7/10 (12) кВ.
- Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C.
- Максимальная температура жилы в режиме короткого замыкания (до 4 сек): +250°C.
- Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -20°C.
- Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
- Индуктивное сопротивление: ~0,1 Ом/км.
- Емкостной ток: ~3 А/км.
- Распределительные сети 6-35 кВ: питание районных и городских подстанций, вводы в промышленные предприятия.
- Прокладка в земле (траншеях): благодаря броне и влагозащитной оболочке является основным видом для кабельных линий в грунтах любой агрессивности (кроме блуждающих токов).
- Прокладка в кабельных сооружениях: тоннели, коллекторы, эстакады, где важна стойкость оболочки к влаге и химической среде.
- Участки с риском механических повреждений: переходы через дороги, территории строительных площадок.
- Вводы в здания и сооружения.
- Объекты, где недопустимы выделения галогенов при пожаре: СПЭ и ПЭ относятся к безгалогенным материалам с низкой дымовыделяющей способностью (при наличии соответствующего индекса в маркировке — «нг(А)-HF»).
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Раскатка: Рекомендуется использовать кабельные ролики, установленные с шагом 2-3 метра. Запрещено волочение кабеля по грунту, асфальту, острым кромкам. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не был менее 15 наружных диаметров.
- Прокладка в траншее: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. На дне траншеи устраивается песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом.
- Монтаж муфт: Требуется применение специализированных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Критически важна чистота, соблюдение геометрии и технологии заземления экранов.
- Заземление: Металлические экраны и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон для обеспечения безопасной работы и защиты от наведенных напряжений.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (например, 60 кВ для 10 кВ кабеля в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
Таким образом, АПвЭгП – это кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном, водоблокирующими лентами и в полиэтиленовой оболочке поверх брони.
Конструкция кабеля АПвЭгП 150 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из СПЭ) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной (для многожильных кабелей) формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) для сечений до 185 мм² или многопроволочной (мн) согласно стандартам. Класс гибкости 1 или 2.
2. Экран на жиле (полупроводящей слой)
Поверх жилы накладывается экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных концентраций напряженности, что резко снижает вероятность возникновения частичных разрядов.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами: высоким удельным электрическим сопротивлением, стойкостью к термоциклированию, повышенной допустимой температурой длительной эксплуатации (+90°C) и короткого замыкания (+250°C).
4. Экран на изоляции (полупроводящей слой)
Второй экструдированный полупроводящий слой, идентичный первому. Вместе с экраном на жиле он формирует коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясной экран (металлический экран)
Накладывается поверх экрана на изоляции. Выполняется в виде медных или алюминиевых лент, либо в виде оплетки из медных проволок. Для кабеля АПвЭгП 150 мм² чаще применяется комбинированный экран: медные ленты внахлест, поверх которых наложена спиралью медная проволока малого сечения («дренажная» проволока). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение безопасности при повреждении изоляции (ток короткого замыкания стекает на землю через этот экран).
6. Водоблокирующий слой
Представлен герметизирующими лентами или нитями, содержащими супер-абсорбент. При контакте с водой материал разбухает, герметизируя продольные полости в кабеле и предотвращая распространение влаги вдоль трассы на километровые расстояния. Критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
7. Броня
Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором в противоположных направлениях. Назначение – защита от механических повреждений (напр., при раскопках), от растягивающих нагрузок и от грызунов.
8. Наружная оболочка
Выполняется из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка (ПЭ) обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, влаге, ультрафиолетовому излучению (по сравнению с ПВХ), что делает кабель пригодным для прокладки в земле (в т.ч. с высокой агрессивностью), в коллекторах, тоннелях, по мостам. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвЭгП 150 мм² (10 кВ) при прокладке в земле
Условия: температура земли +25°С, глубина прокладки 0,7 м, термическое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт.
| Количество кабелей в траншее | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 1 | 330 |
| 2 | 300 |
| 3 | 285 |
Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочно)
| Параметр | Значение для 1×150/25-35 мм² | Примечание |
|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм | 45 — 55 | Зависит от производителя и толщины брони |
| Масса 1 км кабеля, кг | 3000 — 3800 | |
| Строительная длина, м | Не менее 250 | По согласованию может быть больше |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x Dнар | Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | 0,206 | Согласно ГОСТ 22483 |
Область применения
Кабель АПвЭгП 150 мм² предназначен для прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно в условиях, требующих высокой механической прочности и защиты от влаги. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки по воздуху на опорах (требуются специальные подвесные конструкции с тросом) и для подвижного подключения.
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между АПвЭгП и другими марками определяется проектом, условиями прокладки и экономическими факторами.
АПвЭгП vs. АПвПгП
Кабель АПвПгП имеет внешнюю оболочку из поливинилхлорида (ПВХ). Он дешевле, но уступает АПвЭгП по стойкости к агрессивным средам, УФ-излучению и имеет более низкий температурный предел эксплуатации оболочки. АПвЭгП предпочтительнее для прокладки в сильноагрессивных грунтах и на открытом солнце.
АПвЭгП vs. АСБл
Кабель АСБл (с бумажно-масляной изоляцией, в свинцовой оболочке, с броней) – морально устаревшая технология. АПвЭгП выигрывает по всем параметрам: меньший вес и диаметр, более высокая допустимая температура и токовая нагрузка, отсутствие риска утечки масла, простота монтажа (не требуется специальная арматура для герметизации концов). Единственное историческое преимущество АСБл – опыт эксплуатации – нивелируется надежностью современных СПЭ-кабелей.
АПвЭгП vs. ПвПгП
Кабель ПвПгП имеет медную жилу. При одинаковом сечении 150 мм² медный кабель имеет на ~30% большую пропускную способность, меньшее сопротивление, но существенно (в 3-4 раза) более высокую стоимость. Выбор в пользу алюминиевого АПвЭгП экономически оправдан в большинстве проектов распределительных сетей, где не требуется экстремальная токовая нагрузка.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция «сшитый полиэтилен» (СПЭ) от обычного полиэтилена?
Обычный полиэтилен (ПЭ) является термопластом – при нагреве он размягчается и плавится. Сшитый полиэтилен (XLPE) получают путем химической или радиационной «сшивки» молекулярных цепей, в результате чего он становится термореактивным материалом. Это резко повышает его термическую стойкость: температура длительной эксплуатации возрастает с +70°C до +90°C, стойкость к токам короткого замыкания – с +150°C до +250°C. СПЭ также обладает лучшей стойкостью к растрескиванию и деформациям под нагрузкой.
Почему в маркировке указано «150 мм²», но в скобках часто пишут «25-35 мм²»?
Цифра 150 мм² обозначает номинальное сечение основной токопроводящей жилы. Цифры 25-35 мм² указывают на номинальное сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE), если они предусмотрены конструкцией. Для одножильного кабеля АПвЭгП 150 мм² этих жил нет, они присутствуют в многожильных кабелях (напр., АПвЭгП 3×150+1×70+1×35).
Можно ли проложить кабель АПвЭгП 150 мм² в помещении?
Да, можно, но с учетом индекса пожарной безопасности. Базовая исполнение кабеля не распространяет горение при одиночной прокладке (соответствует категории «нг» по ГОСТ 31565). Для групповой прокладки в зданиях необходимо использовать исполнение с пониженным дымо- и газовыделением, которое будет иметь дополнительную маркировку, например, «АПвЭгП-нг(А)-LS» или «АПвЭгП-нг(А)-HF».
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭгП, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс при корректном монтаже и эксплуатации в номинальном режиме может превышать 40-50 лет.
Что означает «водоблокирующий слой» и насколько он эффективен?
Это слой специальных материалов (лент, нитей, порошка), содержащих полимеры-суперабсорбенты. При попадании воды в поврежденную часть кабеля эти материалы многократно увеличиваются в объеме, создавая гелеобразную пробку, которая физически блокирует дальнейшее продольное распространение влаги. Эффективность очень высока: даже при сквозном повреждении оболочки и брони влага локализуется в пределах нескольких метров от места повреждения, что позволяет отремонтировать участок без замены всей линии.
В чем разница между экраном и броней?
Это принципиально разные элементы. Экран (металлический) – это токопроводящий слой (медные ленты/проволоки), расположенный непосредственно над изоляцией. Его задача – электрическая: замыкание электрического поля, защита от помех, отвод токов короткого замыкания. Броня – это механическая защита, выполненная из стальных оцинкованных лент. Она предназначена для восприятия внешних механических усилий (давление грунта, удары, защита от грызунов). Броня также должна быть заземлена, но в первую очередь для безопасности персонала.
Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой ток он рассчитан?
Выбор сечения 150 мм² производится на основе расчета электрических нагрузок, потерь напряжения, термической стойкости и экономической плотности тока согласно ПУЭ гл. 1.3. Для предварительной оценки можно ориентироваться на длительно допустимый ток: для одного кабеля АПвЭгП 150 мм², проложенного в земле, это примерно 330 А (см. Таблицу 1). Однако окончательный расчет должен учитывать все поправочные коэффициенты на количество кабелей в траншее, температуру грунта, удельное тепловое сопротивление и т.д.
Заключение
Кабель АПвЭгП 150 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества алюминиевой жилы (легкость, экономичность), изоляции из сшитого полиэтилена (высокие электрические и термические характеристики), брони и полиэтиленовой оболочки (механическая и химическая стойкость), делает его универсальным выбором для прокладки в сложных условиях, прежде всего в земле. Правильный подбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя гарантируют многолетнюю и бесперебойную работу энергетического объекта.