Кабель АПвЭгаПу 1х1200
Кабель АПвЭгаПу 1х1200: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвЭгаПу 1х1200 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с защитным покровом в виде усиленной полиэтиленовой оболочки, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена сшитого полиэтилена; Э – экран; га – гидрофобный заполнитель в экране; Пу – усиленная полиэтиленовая оболочка; 1 – количество жил; 1200 – номинальное сечение жилы в мм².
Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х1200
Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная (как правило, секторной или сегментной формы для кабелей такого сечения), соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Сечение 1200 мм² указывает на значительную пропускную способность по току.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (6, 10, 20, 35 кВ). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), стойкостью к термоокислительному старению и влаге.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Формирует совместно с экраном по жиле коаксиальную конструкцию, внутри которой заключено силовое поле. Обеспечивает плавный переход электрического поля на экран.
- Экран (металлический): Состоит из двух элементов. Первый – медные проволоки, наложенные поверх внешнего полупроводящего слоя с заданным шагом. Второй – медная или алюминиевая лента (чаще гофрированная), наложенная поверх проволок. Функции: защита от внешних электромагнитных влияний, симметрирование электрического поля, обеспечение пути для тока короткого замыкания и токов утечки. Наличие гидрофобного заполнения (индекс «га») между проволоками и лентой препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения оболочки.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 20 кВ и выше поверх металлического экрана может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных лент для дополнительного выравнивания поля.
- Защитный покров (оболочка): Усиленная полиэтиленовая оболочка (индекс «Пу»). Изготавливается из полиэтилена среднего давления (ПЭСД) или полиэтилена высокой плотности (HDPE). Обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, ударам, солнечному излучению (УФ) и агрессивным химическим средам. «Усиленная» означает увеличенную толщину по сравнению со стандартной оболочкой, что повышает надежность при прокладке в грунтах с высокой каменистостью, в коллекторах, тоннелях, а также при бестраншейных методах прокладки (горизонтальное бурение).
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Обязательна защита сигнальными лентами или плитами. Усиленная полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к механическим нагрузкам, давлению грунта, коррозии и агрессивным почвам.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи. Кабель крепится на конструкциях с соблюдением допустимого радиуса изгиба. Оболочка «Пу» устойчива к воздействию конденсата и возможных химических веществ.
- Прокладка в блоках (кабельная канализация): Допускается, но требует учета ухудшенного теплоотвода и, как следствие, снижения токовой нагрузки.
- Прокладка в воде: Возможна при условии, что кабель предназначен для этого (дополнительная броня из проволок) и имеет соответствующую маркировку. Базовая конструкция АПвЭгаПу для постоянной прокладки в воде не рекомендуется.
- Высокая пропускная способность: Большое сечение жилы в сочетании с изоляцией из СПЭ, допускающей нагрев до +90°C, обеспечивает максимальную передаваемую мощность.
- Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен обладает высокой стойкостью к термоокислительному старению, частичным разрядам и влаге. Срок службы достигает 30-40 лет и более.
- Устойчивость к внешним воздействиям: Усиленная полиэтиленовая оболочка защищает от механических повреждений, УФ-излучения и химической агрессии.
- Гибкость конструкции: Наличие гидрофобного заполнения в экране («га») ограничивает распространение влаги вдоль кабеля.
- Относительно малый вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке или с бумажной пропитанной изоляцией, кабель легче и удобнее в монтаже.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с изоляцией из ПВХ или бумажно-пропитанной изоляцией, но дешевле медных аналогов (ПвЭгаПу).
- Чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала при выполнении соединений и ответвлений. Нарушение технологии – основная причина отказов.
- Отсутствие брони: Базовая конструкция не имеет бронепокрова из стальных лент или проволок, что требует осторожности при прокладке в грунтах с риском механических повреждений (камни, строительный мусор). В таких случаях применяется кабель с индексом «Б» (бронированный), например, АПвЭгБШв.
- Транспортировка и разгрузка: Кабельные барабаны имеют значительную массу. Разгрузка должна производиться кранами или другими механизмами, не допускающими падения барабана. Перекатывать барабан можно только по твердой поверхности в направлении, указанном стрелкой на щеке барабана.
- Раскатка: Производится с помощью кабельных укладчиков, лебедок или механизированных средств. Запрещается сбрасывать кабель с движущейся техники. Радиус изгиба при раскатке и укладке не должен быть менее 20 наружных диаметров кабеля.
- Прокладка с запасом по длине: Необходимо предусматривать слабину («змейку») для компенсации температурных деформаций и смещений грунта.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Обязательна тщательная зачистка, шлифовка изоляции, точное наложение полупроводящих и экранирующих элементов. Работы должны выполняться в условиях чистоты, без пыли и повышенной влажности.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с ПТЭЭП и СО 153-34.20.507-2003. Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля АПвЭгаПу 1х1200 регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3, 6, 10, 20, 35 кВ».
Таблица 1. Электрические характеристики для кабеля на 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая температура жилы при перегрузке, °C | +130 | Не более 100 часов в году |
| Температура жилы при КЗ, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 с |
| Минимальная температура прокладки, °C | -20 | Без предварительного подогрева |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 20 x D | D – наружный диаметр кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0251 | Согласно ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.35 — 0.45 | Зависит от конструкции и толщины изоляции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15 — 0.18 | Зависит от взаимного расположения жил (для трехжильного) |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А | Пояснения |
|---|---|---|
| В траншее, одна кабельная линия, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | ~850 — 950 | Точное значение определяется расчетом согласно ПУЭ и зависит от многих факторов |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), температура воздуха +25°C | ~950 — 1050 | |
| В трубе (протяженной), в воздухе | ~800 — 900 | Снижение нагрузки из-за ухудшения теплоотвода |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭгаПу 1х1200 предназначен для эксплуатации в сетях среднего класса напряжения и используется в качестве магистральных и распределительных линий, для питания мощных потребителей (промышленные предприятия, насосные станции, тяговые подстанции, крупные объекты инфраструктуры).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвЭгаПу 1х1200:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля сечением 1200 мм² требует применения специального оборудования и строгого соблюдения правил.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭгаПу от АПвПу?
Основное отличие – наличие экрана с гидрофобным заполнением (индекс «га»). В кабеле АПвЭгаПу пространство между медными проволоками экрана и его ленточной частью заполнено гидрофобным компаундом, который препятствует продольному распространению влаги в случае повреждения оболочки. В кабеле АПвПу такого заполнения нет, что делает его более уязвимым к водной эрозии при локальных повреждениях.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 1х1200 в одном лотке с кабелями низкого напряжения?
Да, но с соблюдением требований ПУЭ (п. 2.1.16, 2.3.86). Силовые кабели напряжением до 35 кВ допускается прокладывать в одном лотке (коробе, на полке) с кабелями до 1 кВ. При этом рекомендуется разделять их перегородкой или выдерживать расстояние не менее 100 мм. Также необходимо учитывать суммарный тепловой эффект от всех кабелей для расчета допустимых токовых нагрузок.
Какой кабель выбрать: АПвЭгаПу или АВБбШв на напряжение 10 кВ?
Это кабели принципиально разных поколений. АВБбШв имеет бумажную пропитанную изоляцию, броню из стальных лент и ПВХ-шланг. Он тяжелее, имеет меньшую допустимую температуру работы (+70°C для жилы), требует особого внимания к перепадам уровней прокладки (из-за стекания пропитки). Кабель АПвЭгаПу со СПЭ-изоляцией легче, долговечнее, имеет более высокую пропускную способность и не боится перепадов уровней. Выбор в пользу АПвЭгаПу оправдан для новых ответственных проектов. АВБбШв может быть экономически целесообразен для ремонта существующих линий или в проектах с жестким бюджетом, где не требуется максимальная нагрузка.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в траншее?
Да, обязательно. Согласно ПУЭ, кабели, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений покрытием из кирпича или бетонных плит, если глубина прокладки менее 1 м (для линий 20-35 кВ – менее 1.25 м). Широко используются также сигнальные пластиковые ленты с предупреждающей надписью. Для кабеля сечением 1200 мм², учитывая его высокую стоимость и критическую важность, рекомендуется защита плитами независимо от глубины, если существует риск последующих земляных работ.
Как определяется необходимость использования кабеля с усиленной оболочкой (Пу)?
Усиленная оболочка «Пу» применяется при прокладке в условиях повышенных механических воздействий: в каменистых и щебенистых грунтах, при риске повреждения при последующих раскопках, при бестраншейной прокладке методом ГНБ (горизонтально-направленное бурение), где кабель подвергается значительному трению и растяжению, а также при прокладке по эстакадам и в промышленных зонах, где возможно падение тяжелых предметов. Для стандартной прокладки в нормальном грунте на глубине 0.7-1.0 м может быть достаточно кабеля с обычной полиэтиленовой оболочкой (индекс «п»).
Каков порядок приемки и проверки кабеля перед монтажом?
При приемке необходимо: проверить целостность и отсутствие вмятин на барабане; сверить маркировку на бирке барабана с проектной документацией (марка, сечение, напряжение, длина, ГОСТ/ТУ); осмотреть концевые участки кабеля на барабане на предмет повреждения оболочки; измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2.5 кВ (для кабеля 10 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм на километр длины при температуре +20°C). При обнаружении дефектов необходимо составить акт и обратиться к поставщику.