Кабель АПвЭгаПу 1х300
Кабель АПвЭгаПу 1х300: полное техническое описание и область применения
Кабель марки АПвЭгаПу 1х300 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки позволяет сразу определить ключевые конструктивные особенности изделия: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Э – экран общий из медных проволок, га – герметизация продольная алюминиевой лентой, сварной гофрой, Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена. Сечение жилы составляет 300 мм².
Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х300
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в сложных условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483) или аналогов. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (хотя для одножильных кабелей возможно и круглое исполнение), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных по определенному правилу, что повышает гибкость.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран). Непосредственно на жилу методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
- Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу выдающиеся свойства: высокая температурная стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термодеструкции и механическая прочность. Толщина изоляции нормируется стандартами (ГОСТ 31565, МЭК 60502-2) и зависит от номинального напряжения кабеля.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран). Поверх изоляции наносится второй слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и внутренний экран, но с внешней стороны изоляционного слоя.
- Медный экран. Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок (обозначение «Э» в маркировке). Этот слой служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является нулевой (заземляемой) точкой в системе, а также обеспечивает путь для тока короткого замыкания. Для кабеля на 35 кВ экран может быть выполнен в виде медной ленты, наложенной по спирали с перекрытием, или комбинации ленты и проволок.
- Герметизирующая оболочка (га). Критически важный элемент конструкции. Представляет собой продольную алюминиевую ленту, наложенную поверх медного экрана и сваренную встык по всей длине кабеля, образуя герметичный барьер. На ленту часто накладывается полимерная пленка для защиты от коррозии. Основные функции: полная защита от проникновения влаги и других агрессивных веществ вдоль кабеля, механическая защита, а также обеспечение пути для тока короткого замыкания (параллельно медным проволокам).
- Наружная оболочка. Внешний защитный слой. В марке АПвЭгаПу используется усиленная оболочка из полиэтилена (Пу). Полиэтилен низкого давления (ПНД) обладает высокой стойкостью к истиранию, ударам, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), а также к солнечному излучению. Толщина оболочки увеличена по сравнению со стандартной, что обеспечивает повышенную механическую прочность при прокладке в грунте, в коллекторах, тоннелях и других сложных условиях.
- Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки и поправочных коэффициентов.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ применения. Кабель может укладываться непосредственно в грунт (с песчаной подушкой и защитой кирпичом или сигнальной лентой) без дополнительных труб, что значительно снижает стоимость монтажа. Герметичная конструкция исключает риск проникновения грунтовых вод и блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных сооружениях. Кабель может использоваться в коллекторах, тоннелях, каналах, эстакадах и галереях. Усиленная оболочка «Пу» устойчива к истиранию и воздействию химических веществ, которые могут скапливаться в таких сооружениях.
- Прокладка в условиях агрессивных сред. Полиэтиленовая оболочка устойчива к коррозии, что позволяет использовать кабель в промышленных зонах, на территориях химических производств, в солончаковых почвах.
- Участки с повышенными механическими нагрузками. Благодаря усиленной оболочке кабель подходит для прокладки в зонах с риском повреждения, например, под автомобильными дорогами с неинтенсивным движением (при условии заглубления и защиты трубой).
- Прокладка допускается при температуре не ниже -20°C. При более низкой температуре кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформатором тока.
- Минимальный радиус изгиба – 15 наружных диаметров кабеля.
- При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и засыпку поверх кабеля тем же песком с последующей укладкой сигнальной ленты или защитного кирпича/плит.
- Концевые муфты (КНСт, ПКСТт) и соединительные муфты (ЗСТт) должны применяться в полном соответствии с рекомендациями производителя кабеля и муфт. Особое внимание уделяется заделке алюминиевой герметизирующей оболочки.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвЭгаПу 1х300 регламентируются ГОСТ 31565-2012 (кабели на напряжение 6-35 кВ), ТУ 16.К71-304-2001 и международными стандартами серии МЭК 60502.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 26/35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 х 300 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 1000 МОм·км (для 6-10 кВ), 2000 МОм·км (для 35 кВ) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~550-600 А (зависит от условий прокладки: в земле, воздухе, температуре) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.0601 Ом/км |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭгаПу 1х300 предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря герметичной алюминиевой оболочке («га») и усиленной полиэтиленовой оболочке («Пу») кабель обладает исключительной стойкостью к влаге и механическим воздействиям.
Важно: Прокладка по воздуху (на опорах) возможна, но требует учета стрелы провеса, ветровых и гололедных нагрузок. Для воздушных линий чаще применяются кабели с несущим тросом (типа АПвЭгТ).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение проводится с другими типами кабелей на среднее напряжение, такими как АВБбШв (с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой) и АПвБбШв (СПЭ-изоляция, но броня из стальных лент).
| Критерий | АПвЭгаПу 1х300 | АВБбШв 1х300 | АПвБбШв 1х300 |
|---|---|---|---|
| Вес и гибкость | Значительно легче свинцового, хорошая гибкость. | Большой вес из-за свинца и брони, низкая гибкость. | Средний вес, гибкость ограничена броней. |
| Стойкость к влаге | Абсолютная (продольная герметизация). | Высокая (свинцовая оболочка), но риск коррозии свинца. | Только поперечная (броня не герметична). |
| Допустимая температура | Высокая (+90°C). | Низкая (+70°C для бумажной изоляции). | Высокая (+90°C). |
| Монтаж | Проще, допустимый радиус изгиба меньше. | Сложный из-за веса и жесткости. | Сложнее, чем у АПвЭгаПу, из-за брони. |
| Токовая нагрузка | Выше за счет лучшего теплоотвода СПЭ. | Ниже. | Высокая, но может быть ниже из-за худшего теплоотвода под броней. |
| Стоимость | Высокая, но оправдана характеристиками. | Средняя/высокая. | Ниже, чем у АПвЭгаПу. |
Основные преимущества АПвЭгаПу: полная герметичность, высокая коррозионная стойкость, малый вес, высокая допустимая температура и токовая нагрузка, отсутствие ограничений по разности уровней прокладки (в отличие от кабелей с бумажной пропиткой).
Недостатки: более высокая стоимость по сравнению с бронированными кабелями без герметизации; менее стойкая к прямым механическим воздействиям (например, лопатой) по сравнению с кабелями с стальной ленточной броней (АПвБбШв).
Маркировка, транспортировка, хранение и монтаж
Кабель поставляется на деревянных или металлических барабанах. На щеках барабана крепится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, длины, массы, даты изготовления, номера барабана, обозначения стандарта. По всей длине кабеля с шагом не более 1 м наносится цветная маркировка или тиснение с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и названия производителя.
Транспортировка: Барабаны должны быть закреплены от перекатывания. Запрещены сбрасывание и удары. Хранение: Барабаны следует хранить под навесом или в закрытом помещении, в один ярус. Срок хранения – до 2 лет с даты изготовления. При более длительном хранении требуется проверка параметров.
Особенности монтажа:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭгаПу от АПвБбШв?
Ключевое отличие – в защитной оболочке. АПвЭгаПу имеет герметичную алюминиевую оболочку («га») и усиленный полиэтиленовый шланг («Пу»), что обеспечивает абсолютную защиту от влаги и высокую химическую стойкость. АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент («Бб») и поливинилхлоридный шланг («Шв»), что обеспечивает лучшую защиту от механических повреждений (растяжение, удары, грызуны), но не гарантирует продольную герметизацию. Выбор зависит от условий прокладки: влажный/агрессивный грунт – АПвЭгаПу; риск механических повреждений, каменистый грунт – АПвБбШв.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 1х300 в воде?
Да, можно. Конструкция с герметичной алюминиевой оболочкой («га») и полиэтиленовой наружной оболочкой («Пу») рассчитана на длительную работу в условиях постоянного воздействия воды (реки, озера, болотистая местность). Однако необходимо обеспечить защиту от прямых механических воздействий (якоря, ледоход) с помощью дополнительных средств (трубы, короба).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) не является фиксированной величиной. Для кабеля АПвЭгаПу 1х300 10 кВ, проложенного в земле (температура грунта +15°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), Iдоп составляет приблизительно 580-610 А. При прокладке в воздухе (температура воздуха +25°С) значение будет другим – около 650-680 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл.1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей в траншее и т.д.).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в траншее?
Согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в траншее на глубине 0.7-1.0 м обязательна защита от механических повреждений в виде сигнальной пластиковой ленты. При прокладке на глубине менее 0.7 м, в местах пересечения с коммуникациями или дорогами с низкой нагрузкой, требуется защита кирпичом, асбоцементными или полимерными плитами, уложенными поверх кабеля. Использование труб для всей трассы не является обязательным для данного типа кабеля, но может применяться на особо ответственных участках.
Как правильно заземлять экран и герметизирующую оболочку?
Медный проволочный экран и алюминиевая герметизирующая оболочка должны быть надежно заземлены с обоих концов кабеля. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие потенциала), нормальной работы релейной защиты (прохождение тока КЗ) и устранения циркулирующих токов. На практике это выполняется путем соединения экрана и оболочки с заземляющим контуром через концевые муфты. В схемах с односторонним заземлением экрана (например, при большой длине линии для снижения потерь) необходимо строго следовать проекту и использовать специальные изолирующие муфты, а на незаземленном конце устанавливать ограничитель перенапряжений (ОПН) для экрана.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвЭгаПу составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий: номинальный режим работы без систематических перегрузок, правильный монтаж с соблюдением радиусов изгиба, отсутствие повреждений оболочки при прокладке и последующих земляных работах, корректный монтаж муфт. Ресурс изоляции из сшитого полиэтилена при рабочих температурах составляет десятки лет.