Кабель АПвКаПг 150 мм

Кабель АПвКаПг 150 мм²: полный технический обзор и область применения

Кабель АПвКаПг 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 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность при эксплуатации в современных электрических сетях.

Расшифровка маркировки АПвКаПг 150 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Ка – бронепокров из алюминиевых гофрированных лент.
• Пг – модификация, указывающая на «плоскую» герметизированную конструкцию. Зачастую трактуется как повышенная герметизация (водонепроницаемость) за счет заполнения промежутков между жилами и под оболочкой гидрофобным материалом.
• 150 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструктивные элементы кабеля

Конструкция кабеля АПвКаПг 150 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал – алюминиевый сплав (АВЕ, А99 или аналоги), обладающий высокой электропроводностью.

2. Экран по жиле (полупроводящий слой)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Основной изоляционный слой. Сшитый полиэтилен получают путем обработки полиэтилена под высоким давлением, что создает трехмерную молекулярную сетку. Это придает материалу превосходные свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термодеформации и трекингу.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Аналогичный полупроводящий слой, наложенный поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.

5. Поясная изоляция

Представляет собой медные или алюминиевые ленты, наложенные поверх экрана по изоляции с перекрытием. Служит для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и в качестве токопроводящего элемента для токов утечки и токов короткого замыкания.

6. Заполнение

Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется гидрофобным компаундом или жгутами из негигроскопичного материала. Это ключевой элемент герметизации конструкции «Пг», предотвращающий продольное распространение влаги в случае локального повреждения внешних покровов.

7. Оболочка из ПВХ пластиката

Внутренняя оболочка, предохраняющая поясную изоляцию и обеспечивающая дополнительную защиту от влаги и механических воздействий. Материал – поливинилхлорид с пониженной горючестью.

8. Бронепокров из алюминиевых лент (Ка)

Состоит из двух гофрированных алюминиевых лент, наложенных с перекрытием. Гофрирование повышает гибкость кабеля. Броня обеспечивает:

• Механическую защиту от сдавливания, ударов, грызунов.
• Экранирование от электромагнитных воздействий.
• Защиту от растягивающих усилий (ограниченную).

Алюминиевая броня, в отличие от стальной, не подвержена коррозии и является немагнитной, что снижает потери в переменном поле.

9. Наружная оболочка из ПВХ пластиката

Защищает бронепокров от атмосферных воздействий и агрессивных сред. Обычно имеет отличительную окраску (чаще черный или оранжевый) и маркировку с данными о кабеле.

Основные технические характеристики (на примере АПвКаПг на 10 кВ)

Таблица 1. Технические параметры кабеля АПвКаПг 150 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ)
Количество и сечение жил	1×150 мм², 3×150 мм²
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа)	2.5U0 в течение 15 мин (например, 21.75 кВ для 8.7/15 кВ)

Таблица 2. Электрические и нагрузочные параметры (одножильный кабель 8.7/15 кВ)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.206 Ом/км
Допустимый длительный ток в воздухе (при +25°C грунта, +15°C воздуха)*	~320 А (в воздухе), ~300 А (в земле)
Индуктивное сопротивление	~0.11 Ом/км
Емкость	~0.25 мкФ/км

• Точные значения определяются по ПУЭ 7-е изд. и зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, число кабелей в траншее и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаПг 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии 6-20 кВ в городах и на промышленных предприятиях.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и агрессивности грунтов.
• Прокладка в помещениях, шахтах, по стенам зданий.

Важно: Кабель с алюминиевой броней не предназначен для прокладки в грунтах, где возможны смещения и значительные растягивающие нагрузки, а также в условиях блуждающих токов.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие электрические характеристики СПЭ: Меньшие диэлектрические потери, высокая пропускная способность по току по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл).
• Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с масляным барьером: Монтаж проще и быстрее.
• Герметичность конструкции (Пг): Высокая стойкость к проникновению влаги, возможность прокладки в местах с повышенной влажностью.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями со стальной броней аналогичного сечения.
• Коррозионная стойкость брони.
• Высокая термостойкость и перегрузочная способность.

Недостатки/ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Требует аккуратного обращения.
• Ограниченная стойкость алюминиевой брони к растяжению по сравнению со стальной ленточной или проволочной броней.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВБбШв на то же напряжение, но с ПВХ изоляцией.
• Необходимость использования специальных инструментов и технологий для разделки и монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвКаПг и АПвПуГ?

Основное отличие – в бронепокрове и герметизации. АПвПуГ имеет броню из стальных оцинкованных плоских лент (Пу) и не имеет обязательного заполнения для продольной герметизации (хотя может быть модификация «2г»). АПвКаПг имеет броню из алюминиевых гофрированных лент (Ка) и конструктивно герметизирован (Пг). АПвКаПг легче, не боится коррозии брони, но менее стоек к растяжению.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвКаПг 150 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, можно. Бронепокров из алюминиевых лент предназначен для защиты от механических повреждений при прокладке в траншеях. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ (глубина прокладки, подсыпка и защита песком, сигнальная лента). В каменистых грунтах или при риске раскопок рекомендуется дополнительная защита плитами или кирпичом.

Вопрос 3: Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для сети 10 кВ?

Для сети 10 кВ с изолированной нейтралью, где возможно длительное существование однофазного замыкания на землю, следует выбирать кабель с напряжением U₀/U = 8.7/15 кВ. Значение U₀=8.7 кВ означает, что изоляция жилы относительно земли рассчитана на длительную работу под фазным напряжением 10/√3 ≈ 5.8 кВ, а в аварийном режиме – до 8.7 кВ. Кабель 6/10 кВ для таких сетей не подходит.

Вопрос 4: Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвКаПг?

Для соединения и оконцевания необходимо использовать специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Это стопорные, соединительные и концевые муфты (внутренней или наружной установки). Критически важно, чтобы муфта обеспечивала плавный контроль электрического поля (за счет экранирующих наконечников, изоляционных трубок и наполнителя) и полную герметизацию узла.

Вопрос 5: Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля АПвКаПг, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и коротких замыканий, качества монтажа (особенно муфт), коррозионной агрессивности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг состояния кабельной линии (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Вопрос 6: Чем обусловлен выбор алюминиевой жилы, и в каких случаях нужен медный аналог?

Алюминиевая жила существенно дешевле и легче медной, что критически важно для протяженных линий и при ограниченном бюджете. Для сечения 150 мм² разница в стоимости может быть двукратной. Медный кабель (например, ПвКаПг) применяется при необходимости максимальной компактности (больший допустимый ток при том же сечении), повышенной стойкости к изгибам и в условиях, где важна коррозионная стойкость контактных соединений. Выбор делается на основе технико-экономического расчета.

Заключение

Кабель АПвКаПг 150 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтилена, герметичная конструкция и коррозионно-стойкая алюминиевая броня – делают его предпочтительным выбором для прокладки в земле, в кабельных сооружениях и помещениях при условии соблюдения регламентов монтажа и эксплуатации. Правильный подбор по напряжению, учет условий прокладки и профессиональный монтаж аксессуаров гарантируют долговечную и безотказную работу линии на протяжении всего срока службы.