Кабель АПвБаШп: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБаШп представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110, 220 кВ частотой 50 Гц. Это одножильный кабель, чья конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в высоковольтных сетях.
Расшифровка маркировки АПвБаШп
- А – Алюминиевая токопроводящая жила.
- П – Изоляция из сшитого полиэтилена (в маркировке «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
- в – Защитная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (внутренняя).
- Ба – Броня из алюминиевых лент (профилированных или гладких).
- Шп – Защитный шланг из полиэтилена (внешний).
- Защита от механических воздействий (удары, сдавливание, растяжение) при прокладке и эксплуатации.
- Экранирование от внешних электромагнитных влияний.
- Выполнение функции нулевой жилы (жилы заземления) в системах с заземленной нейтралью.
- Обеспечение продольной герметизации кабеля.
- Магистральные питающие линии 110-220 кВ в крупных городах (городские кабельные сети).
- Вводы и соединения на подстанциях и распределительных устройствах (РУ).
- Питание энергоемких промышленных потребителей (металлургия, химическая промышленность).
- Прокладка в сложных грунтовых условиях благодаря стойкой наружной оболочке и броне.
- Участки трасс, где недопустима утечка масла (экологически чувствительные зоны).
- Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не стареет, не течет, не требует сложных систем подпитки маслом.
- Пожарная и экологическая безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и загрязнения почвы и грунтовых вод.
- Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (СПЭ допускает +90°C против +70°C).
- Упрощение монтажа и эксплуатации: Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений по перепаду высот, меньшие требования к системе компенсации давления.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей на низкое и среднее напряжение.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Требует высококвалифицированного персонала и строгого соблюдения технологии.
- Большие радиусы изгиба: Усложняет трассировку на участках с частыми поворотами.
- Необходимость применения специальных соединительных и концевых муфт, рассчитанных на данный тип изоляции и напряжение.
Конструкция кабеля АПвБаШп
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или ААЕ) круглой формы. Может быть секторной или сегментной в кабелях большого сечения для уменьшения общего диаметра и экономии материалов. Жила уплотненная, что повышает механическую стабильность и облегчает монтаж.
2. Экран на жиле (внутренний полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Изготавливается из сшитого полиэтилена с добавлением сажи или других проводящих материалов. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов.
3. Изоляция
Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (110 или 220 кВ). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и старению.
4. Экран на изоляции (внешний полупроводящий экран)
Аналогичен внутреннему экрану. Выравнивает электрическое поле на внешней поверхности изоляции. Часто выполняется в виде экструдированного слоя, поверх которого накладываются электропроводящие ленты (полупроводящие или медные).
5. Защитная внутренняя оболочка (под броней)
Изготавливается из ПВХ пластиката. Предназначена для защиты изоляции и экранов от коррозии и механических повреждений броней, а также для герметизации. Обеспечивает барьер от влаги.
6. Броня
Выполнена из двух алюминиевых лент, наложенных спирально с перекрытием. Функции брони:
7. Защитный шланг (наружная оболочка)
Изготавливается из полиэтилена (обычно полиэтилена высокого давления, ПЭВП). Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам, перепадам температур), агрессивным средам (соли, щелочи, кислоты в низких концентрациях) и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Номинальное сечение жилы, мм² | Максимальный наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг | Допустимый длительный ток в земле (грунт 1.2 К*м/Вт), А | Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 240 | 85-90 | ~6500 | ~450 | 0.125 |
| 400 | 95-100 | ~9000 | ~600 | 0.075 |
| 630 | 105-115 | ~12500 | ~750 | 0.047 |
| 800 | 115-125 | ~15000 | ~850 | 0.037 |
| 1000 | 125-135 | ~18000 | ~950 | 0.029 |
*Точные значения зависят от производителя и должны уточняться по техническому каталогу.
| Параметр | Значение или условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ или 127/220 (252) кВ |
| Температура окружающей среды при эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура жилы (длительно) | +90°C |
| Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), тоннелях, каналах, блоках, помещениях. Не предназначен для прокладки в воде. |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения кабеля АПвБаШп
Кабель применяется для создания высоковольтных линий электропередачи и вводов на территории городов, промышленных предприятий, на объектах энергетики, где предъявляются высокие требования к надежности и пожарной безопасности (по сравнению с маслонаполненными кабелями). Основные сферы:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвБаШп требует соблюдения строгих правил. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и брони. Траншея должна быть подготовлена: отсыпана песчаной подушкой, очищена от острых камней и мусора. При прокладке в одной траншее нескольких одножильных кабелей необходимо учитывать взаимное влияние и правильно выбирать схему расположения (в треугольник или плоскость) с заданным расстоянием между кабелями для обеспечения нормального теплоотвода. Обязательно выполняется заземление алюминиевой брони с двух концов линии. При переходе из земли в помещение или в кабельную колонну устанавливается концевая разделка. Все соединения выполняются с помощью специальных соединительных муфт, обеспечивающих электрическую непрерывность, экранирование и герметизацию.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвБаШп от кабеля АПвПу?
Кабель АПвПу имеет броню из стальных оцинкованных проволок (индекс «Пу» – усиленная броня из стальных проволок) и не имеет внешнего полиэтиленового шланга (Шп). АПвБаШп имеет броню из алюминиевых лент и защитный полиэтиленовый шланг. Алюминиевая броня, в отличие от стальной, не подвержена магнитным потерям (что критично для одножильных кабелей), лучше защищает от электромагнитных помех и одновременно служит экраном и заземляющим проводником.
Можно ли прокладывать кабель АПвБаШп в воздухе (по эстакадам, опорам)?
Да, возможна прокладка в воздухе при условии отсутствия риска механических повреждений, не предусмотренных конструкцией кабеля. Однако необходимо учитывать, что кабель не является самонесущим, и для его подвеса требуется несущий трос или лотковая прокладка. Также важно обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), хотя полиэтиленовый шланг и обладает определенной стойкостью к УФ.
Как выполняется заземление кабеля АПвБаШп?
Алюминиевая броня кабеля является экраном и подлежит обязательному заземлению с обоих концов линии для обеспечения безопасности и снятия наведенного потенциала. Заземление выполняется с помощью медных гибких проводников, присоединяемых к броне посредством бандажей или специальных зажимов, с последующим подключением к контуру заземления подстанции или к земляной шине. В муфтах для этого предусмотрены специальные выводы.
Почему для кабелей 110 кВ и выше применяется именно одножильная конструкция, а не трехжильная?
При сверхвысоких напряжениях толщина изоляции и общий диаметр трехжильного кабеля становятся чрезмерно большими, что делает его производство, транспортировку и монтаж крайне сложными и экономически невыгодными. Прокладка трех одножильных кабелей (по одному на фазу) обеспечивает лучший теплоотвод, большую гибкость при проектировании трассы и упрощает производство. Кроме того, в случае повреждения заменяется только один кабель, а не весь трехжильный.
Каковы требования к хранению кабеля до монтажа?
Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях или под навесом, защищающим от прямых атмосферных осадков и солнечного света. Допускается хранение на открытых площадках, но не более 6 месяцев, при этом барабан должен быть укрыт брезентом. Барабаны следует устанавливать на деревянные подкладки и не допускать их падения или ударов. Запрещается хранение в одном помещении с химически агрессивными веществами.
Какой аналог существует с медной жилой?
Прямым аналогом с медной токопроводящей жилой является кабель марки ПвБаШп (без буквы «А» в начале, что и обозначает медную жилу). Он обладает несколько лучшими проводимостью и механической прочностью жилы, но существенно дороже из-за стоимости меди. Применяется в случаях, когда требования к токовой нагрузке или условиям монтажа особенно высоки, либо когда это обусловлено проектом.
Комментарии