Кабель АПвЭПу 1х35

Кабель АПвЭПу 1х35: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭПу 1х35 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 110 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и эффективную работу в современных энергосистемах.

Расшифровка маркировки АПвЭПу 1х35

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Э – Экранированный.
• Пу – Усиленная наружная оболочка из полиэтилена.
• 1х35 – Одна жила сечением 35 мм².

Конструкция кабеля АПвЭПу 1х35

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² жила, как правило, многопроволочная круглой формы, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Класс жилы – 2 (многопроволочная).

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения. Для 110 кВ это, как правило, 16-18 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими характеристиками, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану на жиле. Наносится поверх основной изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции, критически важной для кабелей высокого напряжения.

5. Медный экран (заземляющий)

Располагается поверх экрана на изоляции. Выполняется в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Его функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и для устройства защитного заземления.

6. Внутренняя оболочка (В)

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Служит для дополнительной герметизации, защиты медного экрана от механических повреждений и коррозии, а также для придания кабелю округлой формы.

7. Броня (в маркировке не указана, но присутствует в данной конструкции)

Важное уточнение: буква «Пу» в маркировке указывает на усиленную полиэтиленовую оболочку, которая, как правило, применяется поверх брони. В кабелях на напряжение 110 кВ для защиты от механических повреждений почти всегда используется броня. Обычно это оцинкованные стальные проволоки (ОСП), наложенные поверх внутренней оболочки.

8. Наружная оболочка (Пу)

Наружная оболочка из полиэтилена (ПЭ) повышенной прочности. Обозначение «Пу» указывает на ее усиленное исполнение. Она обеспечивает защиту брони от химической коррозии, атмосферных воздействий (УФ-излучение, осадки) и механических нагрузок. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвЭПу 1х35

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	64/110 (126) кВ
Сечение жилы	35 мм²
Материал жилы	Алюминий
Класс жилы	2 (многопроволочная)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с)	+250 °C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-20 °C
Радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,868 Ом/км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	192 кВ (на 15 мин. для готового кабеля после монтажа)
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)*	~250-280 А (зависит от условий прокладки)

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7-го изд., гл. 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества кабелей в траншее и т.д.

Область применения

Кабель АПвЭПу 1х35 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

• Магистральные линии электропередачи 110 кВ: Подземные вводы на территории городов, промышленных предприятий, через природоохранные зоны, где невозможна прокладка воздушных линий (ВЛ).
• Соединение подстанций и распределительных устройств (РУ): Организация межсистемных и внутрисистемных связей на напряжении 110 кВ.
• Вводы в мощные трансформаторы и реакторы.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Тоннелях, коллекторах, каналах, а также в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.

Важно: Кабель является одножильным, поэтому для трехфазных систем требуется прокладка трех кабелей. При прокладке в земле или металлических конструкциях для компенсации потерь в оболочках и броне (вихревых токов) применяется специальное упорядочение жил («впритык» или «треугольником») и перекрестное соединение экранов/брони.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура нагрева +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного сечения.
• Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, что экологически безопасно.
• Простота монтажа и эксплуатации: Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки масла и постоянном контроле его уровня и давления.
• Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция из СПЭ не стареет и не теряет свойств при циклических изменениях нагрузки.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями того же класса напряжения.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Чувствительность к дендритным образованиям («водным деревьям»): Современные материалы (чистый сшитый полиэтилен, специальные добавки) свели этот риск к минимуму, но качество сырья и технология изготовления критически важны.
• Необходимость тщательного монтажа концевых и соединительных муфт: Требуется абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии. Работы должны выполняться высококвалифицированным персоналом.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое и среднее напряжение.
• Особые требования к системам заземления экранов для ограничения наведенного напряжения и потерь.

Требования к прокладке и монтажу

• Прокладка осуществляется при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
• Минимальный радиус изгиба – не менее 20 наружных диаметров кабеля.
• При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,8-1,0 м от планировочной отметки.
• При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 250 мм для обеспечения теплоотвода.
• Экраны (медные) и броня (стальные проволоки) должны быть надежно заземлены с двух сторон для трехжильных кабелей или с применением перекрестного соединения для одножильных, чтобы исключить наведение опасного потенциала.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвЭПу отличается от АПвПу?

Основное отличие – наличие внутренней герметизирующей оболочки из ПВХ (буква «Э» в маркировке). В кабеле АПвЭПу поверх медного экрана наложена внутренняя ПВХ-оболочка, а затем броня и наружная оболочка. В кабеле АПвПу внутренняя ПВХ-оболочка отсутствует, и броня накладывается непосредственно на медный экран. Наличие оболочки «в» улучшает герметизацию и защиту экрана.

Почему для 110 кВ используется именно сечение 35 мм²? Это не мало?

Сечение 35 мм² для напряжения 110 кВ выбирается не по условию нагрева (токовой нагрузки), а по условиям коронирования. При высоких напряжениях критическим фактором становится не нагрев, а возникновение коронного разряда вокруг жилы. Минимально допустимое сечение, при котором коронирование не возникает при рабочих напряжениях, как раз и составляет 35-50 мм² для 110 кВ. Фактический рабочий ток таких линий часто значительно ниже допустимого для данного сечения.

Как заземляются экраны одножильных кабелей на 110 кВ?

Существует три основные схемы:
1. Заземление с двух сторон: Простейшая схема, но приводит к большим потерям в экране из-за циркулирующих токов, наведенных магнитным полем фазы. Применяется на коротких участках.
2. Одноточечное заземление: Экран заземляется только в одной точке, разрывается в других. Циркулирующие токи отсутствуют, но в неподключенных концах может накапливаться опасное напряжение. Требует установки ограничителей перенапряжения (ОПН) на свободных концах.
3. Перекрестное соединение экранов (транспозиция): Наиболее эффективный метод для длинных линий. Участок линии делят на три примерно равные секции. Экран каждой фазы в каждой секции заземляется с разных сторон, что приводит к взаимной компенсации наведенных напряжений и значительному снижению потерь.

Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвЭПу 1х35?

Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на напряжение 110 кВ. Концевые муфты (КВМт/КВМх) обеспечивают плавный контроль электрического поля с помощью экранов и изоляционных колпаков. Соединительные муфты (ССИ) позволяют соединять отрезки кабеля с полным восстановлением всех его слоев (изоляции, экранов, герметичности). Монтаж требует специального оборудования и навыков.

Какой документ регламентирует основные параметры кабеля?

Основным документом является ГОСТ Р 53769-2010 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 110 кВ». Также при изготовлении и приемке руководствуются техническими условиями (ТУ) конкретного завода-изготовителя, которые не должны противоречить требованиям ГОСТ.

Каковы альтернативы кабелю АПвЭПу 1х35?

Основными альтернативами являются:
1. Кабель с бумажно-масляной изоляцией (СГ, СЦВ): Более традиционное решение, но требующее систем подпитки масла, имеющее больший вес и экологические риски.
2. Кабель с изоляцией из этиленпропиленовой резины (ЭПР): Например, АПвЭВПу. Обладает большей гибкостью и стойкостью к местным дефектам, но имеет несколько меньшую допустимую рабочую температуру (+85°C) и, как правило, более высокую стоимость.
Выбор зависит от конкретных условий проекта, требований к надежности, пожарной безопасности и бюджета.