Кабель АПвЭПу 1х95: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭПу 1х95 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном и защитной оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110, 220 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях.
Расшифровка маркировки АПвЭПу 1х95
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – наличие экрана.
- Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена.
- 1х95 – одна жила сечением 95 мм².
- Защита от электромагнитных помех.
- Снижение индуктивного сопротивления.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
- Выравнивание потенциала и безопасность персонала.
- Магистральные линии электропередачи напряжением 110-220 кВ.
- Вводы на подстанции и распределительные устройства.
- Ответвления от воздушных линий (ВЛ) для подземного ввода.
- Питающие линии для крупных промышленных предприятий.
- Кабельные линии в крупных городах в рамках программ по замене воздушных линий на подземные.
- Высокие диэлектрические свойства изоляции XLPE: низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым старению и частичным разрядам.
- Легкость и удобство монтажа: алюминиевая жила и полимерные материалы делают кабель значительно легче аналогов со свинцовой оболочкой, что упрощает транспортировку и прокладку.
- Коррозионная стойкость: полное отсутствие металлических элементов, подверженных коррозии (свинцовая оболочка, стальная броня).
- Гибкость конструкции: возможность прокладки по трассам со сложным профилем благодаря отсутствию жесткой брони.
- Длительный срок службы: не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Отсутствие брони: кабель требует осторожного обращения при прокладке в земле, необходима песчаная подсыпка, защита плитами или трубами в местах с риском механических повреждений.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт: для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена критически важна чистота, квалификация персонала и соблюдение технологии при установке соединительных и концевых муфт.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в бумажно-масляной изоляции (например, АСБ), но ниже, чем у кабелей с медной жилой.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора, уплотнено и отсыпано слоем песка (подсыпка) толщиной не менее 10 см. После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Радиус изгиба: Контроль минимального радиуса изгиба обязателен. Для данного кабеля он обычно составляет не менее 20 Dнар (наружных диаметров).
- Соединение и оконцевание: Применяются специальные комплекты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Обязательна герметизация мест соединения.
- Заземление: Медные экраны кабеля должны быть надежно заземлены с обеих сторон. Система заземления должна обеспечивать безопасность и нормальную работу защитных устройств.
Таким образом, полная расшифровка указывает на одножильный кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с поливинилхлоридной оболочкой и наружным защитным шлангом из полиэтилена.
Конструкция кабеля АПвЭПу 1х95
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечности и стабильности работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной (скрученной из отдельных проволок), что зависит от требований к гибкости. Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях.
2. Экран по 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 (коронного разряда), которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Аналогичный полупроводящий слой, наносимый поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле создает идеально гладкое цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.
5. Медный экран (заземляющий)
Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх экрана по изоляции, или в виде медной ленты, наложенной по спирали с перекрытием. Его функции:
6. Поясная изоляция
Слой из электропроводящей бумаги или полимерной ленты, наложенный поверх медного экрана. Предназначен для фиксации экрана и предотвращения его контакта с металлической оболочкой.
7. Защитная оболочка
Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), обозначаемая в маркировке как «в». Выполняет функцию защиты медного экрана от механических повреждений и коррозии, а также служит барьером от влаги.
8. Наружная полиэтиленовая оболочка (шланг)
Внешняя оболочка из полиэтилена (обозначение «Пу» – полиэтилен усиленный). Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным почвам, механическим нагрузкам. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)
| Параметр | Значение для АПвЭПу 1х95 | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 64/110; 127/220 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимое рабочее напряжение, кВ | 126; 252 | Соответственно для 110 и 220 кВ |
| Испытательное переменное напряжение, кВ/час | 160; 260 | Для новых кабелей после прокладки |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320 – 360 | Зависит от условий прокладки (грунт/воздух) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,320 | ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | ~0,15 – 0,18 | Типовое значение |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (окружающая среда) |
| Температура монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -10°C |
| Допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки | +130°C (не более 100 часов в год) |
| Допустимая температура жилы при КЗ | +250°C (не более 5 секунд) |
| Стойкость к распространению горения | Одножильное исполнение не распространяет горение |
Области применения кабеля АПвЭПу 1х95
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, а также для наземной (воздушной) прокладки по эстакадам и галереям. Благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке «Пу» он широко используется в регионах с суровыми климатическими условиями, в том числе в районах Крайнего Севера. Основные объекты применения:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвЭПу 1х95:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвЭПу 1х95 должна осуществляться в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭПу от АПвПу?
Буква «Э» в маркировке АПвЭПу указывает на наличие экрана. Однако в современной трактовке оба кабеля являются экранированными. Исторически маркировка «Э» могла подчеркивать этот факт. Важнее обращать внимание на технические условия (ТУ) или ГОСТ, на который изготовлен кабель, где точно указана конструкция экрана.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 1х95 в воде?
Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладка не допускается. Конструкция кабеля не является герметизированной от продольного проникновения влаги. Для прокладки в водоемах необходимо использовать кабели со специальной герметизацией (например, с алюминиевой или свинцовой оболочкой) или прокладывать его в герметичной трубе.
Какой кабель экономичнее: с алюминиевой (АПвЭПу) или медной (ПвПу) жилой?
При равном сечении кабель с алюминиевой жилой (АПвЭПу) имеет значительно более низкую стоимость и меньший вес. Однако медь обладает более высокой электропроводностью, поэтому для передачи той же мощности сечение медного кабеля может быть меньше. Экономический расчет должен учитывать не только стоимость кабеля, но и потери электроэнергии за весь срок службы, стоимость монтажа (более легкий алюминиевый кабель дешевле в укладке). В высоковольтных сетях большого сечения чаще применяются алюминиевые жилы как более экономичный вариант.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в грунте?
Да, учитывая отсутствие брони, в грунтах с наличием строительного мусора, камней или в местах с возможными земляными работами в будущем, кабель необходимо защищать. Защита осуществляется путем укладки в асбоцементные или полимерные трубы, либо путем засыпки слоем песка и укрытия сверху защитными плитами (железобетонными, керамическими).
Как определяется необходимое сечение 95 мм² для данного кабеля?
Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (ДДТН) с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей вплотную и коэффициента нагрузки. Также выполняется проверка по потерям напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для напряжений 110-220 кВ важным критерием является также минимально допустимое сечение по условиям короны и механической прочности.
Каков реальный срок службы кабеля АПвЭПу 1х95?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет при соблюдении всех норм проектирования, монтажа и эксплуатации, а также при отсутствии внешних механических повреждений и перегрузок сверх допустимых норм.
Можно ли использовать кабель для сетей 35 кВ?
Технически изоляция кабеля, рассчитанного на 110 кВ, выдержит напряжение 35 кВ. Однако это экономически нецелесообразно, так как стоимость кабеля напрямую зависит от уровня номинального напряжения (толщины изоляции). Для сетей 35 кВ следует применять кабели, специально предназначенные для этого класса напряжения (например, АПвП 1х95 на 35 кВ), что обеспечит значительную экономию средств.
Комментарии