Кабель АПвКаП 1х120

Кабель АПвКаП 1х120: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКаП 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой токопроводящей жилой, экранированный и бронированный, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6-10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных высоковольтных распределительных сетях, сочетающим надежность, технологичность и долгий срок службы.

Расшифровка маркировки АПвКаП 1х120

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
• Ка – тип экрана: комбинированный (медные проволоки и лента).
• П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
• 1х120 – количество и сечение основных жил: одна жила сечением 120 мм².

Конструкция кабеля АПвКаП 1х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий для электрических целей) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Номинальное сечение 120 мм² соответствует площади поперечного сечения токоведущей части.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей на напряжение 6-10 кВ.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 4.5 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, 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 изоляции для создания равномерного электрического поля и служит переходным слоем к металлическому экрану.

5. Металлический экран (заземляющий)

Имеет комбинированную конструкцию, что отражено в маркировке «Ка». Состоит из медных проволок (сечением не менее 16-25 мм²) и медной ленты, наложенной спирально или продольно. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, отвод токов утечки и токов короткого замыкания. Является элементом, подлежащим обязательному заземлению с двух сторон.

6. Броня

Выполнена в виде стальных оцинкованных проволок (броня типа «Ка» – кольцевая броня). Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Обеспечивает повышенную надежность при прокладке в грунтах с высокой активностью сторонних вмешательств или в условиях возможных смещений грунта.

7. Наружная оболочка

Изготавливается из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, влаге (100% влагостойкости), ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля АПвКаП 1х120 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение, кВ	6/10 (6 – для сетей с изолированной нейтралью, 10 – для сетей с заземленной нейтралью)	ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009)
Сечение основной жилы, мм²	120	ГОСТ 22483
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90 (длительно), +130 (в режиме перегрузки), +250 (при КЗ, не более 5 с)	ГОСТ 31565
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C	-15	—
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	ГОСТ 31565
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/длительность	22 кВ / 10 мин. (для нового кабеля после прокладки)	ПУЭ 7-е изд.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдд)*	~320 А (при прокладке в земле, +15°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)	Расчет по ПУЭ, ГОСТ 31996

• Точное значение Iдд зависит от конкретных условий прокладки (способ, температура окружающей среды, количество работающих кабелей в траншее).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаП 1х120 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения 6-10 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
• Вводы в здания и сооружения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
• Прокладка на открытом воздухе, при условии защиты от прямых солнечных лучей (при наличии УФ-стабилизатора в оболочке) или в лотках.

Важно: Одножильные кабели требуют особого внимания при выборе схемы прокладки из-за возникновения индуктивных сопротивлений и наводок в металлических оболочках/броне. При прокладке в земле или в неметаллических трубах жилы трех фаз должны быть уложены вплотную в треугольник (треугольником) для минимизации индуктивного сопротивления. При прокладке в стальных трубах или наличии стальной брони у каждого кабеля в отдельности (как у АПвКаП) необходимо учитывать потери на вихревые токи, что может потребовать снижения допустимой токовой нагрузки.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 1х120

Преимущества:

• Высокая пропускная способность и термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при температуре +90°C, что выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией.
• Механическая прочность и защищенность: Наличие стальной брони и полиэтиленовой оболочки обеспечивает высокую стойкость к механическим повреждениям и агрессивным средам.
• Высокая влагостойкость: Полная негигроскопичность изоляции и оболочки.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепадам уровней прокладки (в отличие от маслонаполненных кабелей), меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
• Длительный срок службы: Не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Недостатки:

• Высокая стоимость по сравнению с кабелями без брони или с изоляцией из ПВХ.
• Необходимость специального инструмента и обученного персонала для монтажа концевых и соединительных муфт, требующих тщательной зачистки и изоляции.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при неаккуратном монтаже), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Особые требования к заземлению металлического экрана для предотвращения наведения потенциала и обеспечения безопасности.

Сравнение с аналогами

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать сечение кабеля АПвКаП, если известна мощность нагрузки?

Для предварительного расчета сечения однофазной линии 10 кВ можно использовать упрощенную формулу: I = P / (√3 U cosφ), где I – ток (А), P – мощность (Вт), U – напряжение (10000 В), cosφ – коэффициент мощности (обычно 0.85-0.95 для сетей 10 кВ). Полученный ток должен быть меньше длительно допустимого тока (Iдд) для кабеля в конкретных условиях прокладки (см. ПУЭ, гл. 1.3). Для сечения 120 мм² Iдд составляет примерно 320 А в стандартных условиях в земле. Окончательный выбор должен производиться проектировщиком с учетом всех поправочных коэффициентов, токов КЗ и потерь напряжения.

2. Обязательно ли использовать концевые муфты для кабеля АПвКаП 1х120?

Да, обязательно. Концевая муфта (КНТп, ПСТп и др.) выполняет несколько критических функций: обеспечивает электрическую и механическую герметизацию конца кабеля, снимает электрическое напряжение с экрана (выводит его на заземление), формирует необходимую зону утечки для предотвращения пробоя по поверхности изолятора. Монтаж должен проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя муфт.

3. Как заземлять металлический экран одножильного кабеля АПвКаП?

Согласно ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.89), металлические экраны (оболочки) кабелей на напряжение выше 1 кВ должны быть заземлены с двух сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности (снятие потенциала), отвода токов утечки и обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты. При большой длине линии (обычно более 1-2 км) для снижения токов, циркулирующих в экране, может применяться одноточечное или кросс-заземление с установкой защитных аппаратов, но такая схема требует специального расчета.

4. Можно ли прокладывать несколько кабелей АПвКаП 1х120 в одной траншее?

Можно, но с соблюдением требований ПУЭ (гл. 2.3). Расстояние между параллельно проложенными силовыми кабелями 6-10 кВ в земле должно быть не менее 100 мм. При прокладке в траншее более одного кабеля применяются понижающие коэффициенты к допустимому току нагрузки (например, коэффициент 0.9 для двух кабелей). Кабели разных фаз рекомендуется укладывать треугольником для снижения индуктивного сопротивления.

5. В чем главное отличие АПвКаП от АПвБбШп?

Основное отличие – в типе брони. У АПвКаП броня из стальных оцинкованных проволок (кольцевая, тип «Ка»), что обеспечивает лучшую защиту от растягивающих усилий. У АПвБбШп броня из двух стальных оцинкованных лент (ленточная, тип «Б»), которая лучше защищает от продавливания и порезов. Оболочка «Шп» у АПвБбШп – шланг из полиэтилена. Выбор зависит от преобладающего вида механических воздействий.

6. Какой срок службы у кабеля АПвКаП 1х120?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ 31565-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по току КЗ, целостность оболочки).

Заключение

Кабель АПвКаП 1х120 является современным, надежным и универсальным решением для строительства и модернизации распределительных сетей 6-10 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективного экранирования, прочной брони и стойкой оболочки, делает его пригодным для сложных условий прокладки, включая грунты с высокой коррозионной активностью и риском механических повреждений. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех требований ПУЭ и инструкций производителей являются залогом долговечной и безопасной работы энергетического объекта.