Кабель АПвКаП 1х800

Кабель АПвКаП 1х800: Полное техническое описание

АПвКаП – это аббревирированное обозначение силового кабеля с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с защитным экраном в виде алюмополимерной ленты и внешней оболочкой из полиэтилена. Маркировка 1х800 указывает на одножильное исполнение с номинальным сечением токопроводящей жилы 800 мм².

Расшифровка маркировки АПвКаП:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из полиэтилена.
• в – защитная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Примечание: В данной конкретной марке «в» часто относится к внутренней оболочке, в то время как внешняя — из полиэтилена. Точный материал уточняется в ТУ.
• Ка – броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• П – внешняя оболочка из полиэтилена.

Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц.

1. Конструкция кабеля АПвКаП 1х800

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определённую функцию.

1.1. Токопроводящая жила

• Материал: Алюминий марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483.
• Сечение: 800 мм².
• Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечений 800 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из множества проволок), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и монтажа.
• Форма: Круглая. Жила может быть компактированной (уплотнённой) для уменьшения общего диаметра и улучшения электрических характеристик.

1.2. Экранирование жилы
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение возникновения局部ных электрических разрядов (коронных разрядов).

• Материал: Экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен.

1.3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE — Cross-Linked Polyethylene).
• Технология: Полиэтилен подвергается поперечной сшивке под высоким давлением и температурой, что резко повышает его термостойкость и устойчивость к деформациям. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а температура при коротком замыкании может достигать +250°C.
• Толщина: Нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012) и зависит от номинального напряжения. Для кабеля на 10 кВ толщина изоляции составляет approximately 4.5 мм.

1.4. Экранирование изоляции
Состоит из двух слоёв:

• Внутренний слой (полупроводящий): Экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Обеспечивает идеальный контакт с изоляцией.
• Внешний слой (токопроводящий): Выполняется в виде медных или алюминиевых проволок, наложенных продольно или в виде оплётки. Этот слой служит для пропускания токов утечки и обеспечения безопасности при повреждениях, выполняя функцию заземления.

1.5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из полупроводящих или изоляционных лент. Выравнивает электрическое поле между экраном изоляции и броней.

1.6. Броня

• Тип: Защитный покров из стальных оцинкованных проволок (как указано в маркировке «Ка»).
• Назначение: Защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
• Особенность: Оцинковка проволок предотвращает коррозию.

1.7. Наружная оболочка

• Материал: Полиэтилен (обозначается последней буквой «П» в маркировке). В некоторых модификациях может применяться ПВХ.
• Назначение: Защита брони и внутренних элементов кабеля от воздействия влаги, агрессивных химических сред, ультрафиолетового излучения.

2. Основные технические характеристики

2.1. Электрические параметры

• Номинальное напряжение, U₀/U (Uₘ):
  • 6/10 (12) кВ
  • 8,7/15 (17,5) кВ
  • 20/35 (40,5) кВ
  • Где U₀ – напряжение между жилой и землёй, U – междуфазное напряжение, Uₘ – максимальное допустимое.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек.)
• Температура монтажа: Не ниже -15°C (без предварительного прогрева).
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля.

2.2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Длительно допустимый ток нагрузки зависит от способа прокладки, температуры окружающей среды и количества одновременно работающих кабелей.

*Таблица 1: Длительно допустимый ток для кабеля АПвКаП 1х800 на напряжение 10 кВ при температуре земли +25°C и жилы +90°C*

Способ прокладки	Одиночная прокладка	В одной траншее, два кабеля
В воздухе (в помещении)	1050 А	980 А
В земле (в траншее)	940 А	840 А
В туннеле, канале	890 А	790 А

Примечание: Значения являются ориентировочными. Точные расчеты должны проводиться согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и с учетом конкретных условий эксплуатации.

2.3. Активное сопротивление жилы

• При постоянном токе и температуре +20°C: не более 0.0371 Ом/км.
• При переменном токе и рабочей температуре +90°C: рассчитывается с учетом коэффициента увеличения сопротивления.

2.4. Индуктивное сопротивление и ёмкость

• Индуктивное сопротивление (X₀): ~0.11-0.15 Ом/км (зависит от взаимного расположения жил и расстояния между кабелями).
• Ёмкость (C₀): ~0.25-0.35 мкФ/км.

3. Области применения

Кабель АПвКаП 1х800 применяется в следующих сферах:

• Стационарная прокладка в электрических сетях: Для питания мощных промышленных потребителей (металлургические комбинаты, химические заводы, машиностроительные предприятия).
• Питание узловых подстанций и распределительных пунктов в системах энергоснабжения городов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады.
• Прокладка в земле (траншеях): При условии отсутствия значительных растягивающих усилий и агрессивности грунтов.
• Для подключения мощных электродвигателей и другого энергоёмкого оборудования.

4. Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

4.1. Сравнение с кабелем с ПВХ-изоляцией (АВВГ)

• Преимущества АПвКаП:
  • Более высокая допустимая температура (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать большие токи нагрузки.
  • Лучшая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
  • Меньшие потери в изоляции,更高的 диэлектрическая прочность.
  • Устойчивость к воздействию влаги.
• Недостатки АПвКаП:
  • Более высокая стоимость.
  • Требует большей осторожности при монтаже (чувствительность к заострённым предметам, изломам).

4.2. Сравнение с кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБ)

• Преимущества АПвКаП:
  • Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет риска стекания пропиточного состава).
  • Более простой и чистый монтаж, не требует специальных муфт для остановки масла.
  • Меньший вес и диаметр при аналогичных параметрах.
  • Больший срок службы.
• Недостатки АПвКаП:
  • Более высокая чувствительность к частичным разрядам при неправильном монтаже экранов.

4.3. Сравнение с медным аналогом (ПвКаП 1х800)

• Преимущества АПвКаП:
  • Значительно меньшая стоимость (алюминий дешевле меди).
  • Меньший вес, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Недостатки АПвКаП:
  • Большее удельное сопротивление, что приводит к более высоким потерям мощности при одинаковом сечении.
  • Меньшая механическая прочность и стойкость к циклическим изгибам.
  • Склонность алюминия к окислению, что требует специальных мер при соединении и оконцевании (использование контактной пасты, кварцевассмазочных паст).

5. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, указанный в технических условиях на кабель. Для одножильных кабелей большого сечения это критически важно для сохранения целостности изоляции и экранов.
2. Заземление: Медный или алюминиевый экран изоляции должен быть надёжно заземлён с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность и нормальную работу защитной аппаратуры.
3. Соединение и ответвление: Для соединения жил необходимо использовать специальные медно-алюминиевые гильзы или сжимы, предотвращающие электрохимическую коррозию. Места соединений и ответвлений изолируются с помощью специальных соединительных и стопорных муфт.
4. Прокладка в магнитопроводах (стальных трубах): Для одножильных кабелей прокладка в ферромагнитных трубах нежелательна из-за возникновения значительных потерь в стали и перегрева. Следует использовать немагнитные материалы (пластик, асбестоцемент).
5. Учёт взаимного расположения: При прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее их взаимное расположение (в «треугольник» или «вразбежку») влияет на индуктивное сопротивление и, следовательно, на токовую нагрузку.

6. Стандарты и нормативная документация

Производство кабеля АПвКаП регламентируется следующими документами:

• ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ».
• ТУ 16.К71-335-2004 (или более новые технические условия конкретного завода-изготовителя).
• ПУЭ 7-е издание (главы 2.1 и 2.3).

---

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чём ключевое отличие АПвКаП от АПвПу?
Основное отличие – в типе брони. АПвКаП имеет броню из круглых стальных проволок, что обеспечивает защиту от растягивающих нагрузок. АПвПу имеет броню из стальных плоских лент (двух стальных оцинкованных лент), которая защищает в основном от сдавливания и механических повреждений, но не от растяжения.

2. Почему для кабеля 1х800 так важна правильная укладка и заземление экрана?
Одножильный кабель создаёт вокруг себя переменное магнитное поле. Если экран заземлён только с одной стороны, вдоль него будет наводиться ЭДС, что приведёт к циркулирующим токам и значительным потерям, перегреву и выходу кабеля из строя. Заземление с двух сторон закорачивает эту ЭДС, но при этом по экрану начинают протекать значительные токи (токи нулевой последовательности). Поэтому при параллельной прокладке нескольких линий важно симметричное расположение кабелей для компенсации магнитных полей.

3. Можно ли прокладывать АПвКаП 1х800 в воде?
Нет, напрямую в воду прокладывать нельзя. Конструкция кабеля с броней из стальных проволок и полиэтиленовой оболочкой устойчива к влажной среде и может прокладываться в грунтах с высокой влажностью, но не предназначена для длительной работы в воде под давлением. Для прокладки в водоёмах существуют специальные кабели в усиленной свинцовой или алюминиевой оболочке.

4. Как правильно выбрать сечение 800 мм²? Выбор между одним кабелем 1х800 и тремя кабелями 1х240?
Выбор зависит от тока нагрузки и экономической целесообразности.

• Один кабель 1х800: Проще монтаж (одна трасса), меньше соединительных муфт. Но обладает большим током单根载流量, требует более дорогой арматуры (муфт, наконечников).
• Три кабеля 1х240: Суммарное сечение 720 мм², что немного меньше, но суммарный длительно допустимый ток может быть сопоставим или даже выше из-за лучших условий охлаждения. Даёт резервирование: при повреждении одного кабеля два других продолжают работать (с недогрузкой). Однако требуется в 3 раза больше трассовых работ, соединений, что увеличивает стоимость и количество потенциально слабых мест.

5. Как бороться с коррозией алюминиевой жилы в местах соединений?
Для этого применяются:

• Контактные смазки (пасты): Кварцевассмазочные или содержащие цинк. Они создают барьер, предотвращающий доступ влаги и кислорода к месту контакта, и разрушают оксидную плёнку на алюминии.
• Биметаллические (медно-алюминиевые) наконечники и гильзы. Они имеют переходной слой, исключающий непосредственный контакт алюминия и меди.
• Правильная подготовка жилы: Зачистка от оксидной плёнки непосредственно перед соединением и немедленная сборка контакта.

6. Каков ориентировочный вес и внешний диаметр кабеля АПвКаП 1х800 на 10 кВ?
Эти параметры могут незначительно отличаться у разных производителей.

• Внешний диаметр: Approximately 65-75 мм.
• Вес 1 км кабеля: Approximately 6000-7500 кг.

7. Какие существуют альтернативы данному кабелю?

• По материалу жилы: ПвКаП 1х800 (медный).
• По типу изоляции: АПвБбШп 1х800 (с бумажной пропитанной изоляцией), АВВБ-СЛ 1х800 (с ПВХ изоляцией, но для более низких нагрузок).
• По типу брони: АПвБбШп 1х800 (броня из стальных лент).