Кабель АПвЭгаПу 1х400

Кабель АПвЭгаПу 1х400: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель марки АПвЭгаПу 1х400 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 (или аналогичным) следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Э – экран на жиле; га – герметизация продольная (гидрофобный заполнитель в экране); Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена. Цифра 1 указывает на количество жил, а 400 – номинальное сечение основной жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х400

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

    • Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (материал – А5Е, А7Е по ГОСТ 22483), сечением 400 мм². Жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля, состоит из множества проволок, скрученных по многопроволочной технологии. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
    • Экран на жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на жилу наложен экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
    • Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения: для 10 кВ – typically 4.5 мм. Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
    • Экран на изоляции (полупроводящий экран): Поверх основной изоляции наложен второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но с внешней стороны изоляции.
    • Герметизация (га): В конструкции кабеля АПвЭгаПу применена продольная герметизация. Под медными экранирующими проволоками располагается слой гидрофобного заполнителя (чаще всего на основе супервпитывающего полимера). При повреждении оболочки и попадании влаги заполнитель набухает, блокируя продольное распространение воды вдоль кабеля.
    • Экран (заземляющий): Состоит из двух элементов: медных проволок, наложенных поверх полупроводящего экрана, и медной ленты, наложенной поверх проволок в перекрытие. Проволоки обеспечивают непрерывность экрана и способность проводить токи короткого замыкания. Лента усиливает экранирующий эффект и механическую защиту.
    • Разделительный слой: Часто представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты, наложенной поверх экрана для предотвращения его контакта с оболочкой.
    • Наружная оболочка: Выполнена из полиэтилена (индекс «Пу» означает «полиэтилен усиленный»). Толщина оболочки увеличена для кабелей серии «Пу». Полиэтиленовая оболочка обладает выдающейся стойкостью к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), влаге, износу и ультрафиолетовому излучению, что делает кабель пригодным для прокладки в земле (траншеях), коллекторах, тоннелях, на открытом воздухе и в условиях промышленных предприятий.

    Основные технические и электрические характеристики

    Параметры кабеля АПвЭгаПу 1х400 регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые данные для кабеля на напряжение 10 кВ.

    Таблица 1. Основные технические параметры кабеля АПвЭгаПу 1х400 10 кВ
    ПараметрЗначение / Описание
    Номинальное напряжение, U0/U (Um)6/10 кВ (12 кВ) или 10/10 кВ (12 кВ) или 20/20 кВ (24 кВ)
    Количество и сечение жил1 x 400 мм²
    Максимальная длительно допустимая температура жилы+90°C
    Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек)+250°C
    Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)-15°C
    Минимальный радиус изгиба при прокладкеНе менее 15 наружных диаметров кабеля
    Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более0.0774 Ом/км (для жилы из алюминия)
    Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.Для кабеля 10 кВ: 25 кВ
    Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*~550-650 А (зависит от условий прокладки: в земле, воздухе, температуре окружающей среды)
  • Точное значение Iдоп определяется расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 и зависит от конкретных условий: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, количества кабелей в траншее, расстояния между ними и т.д.

  • Область применения и способы прокладки

    Кабель АПвЭгаПу 1х400 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Его ключевые преимущества – стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря конструкции «га» и оболочке «Пу» – определяют основные сферы использования.

    • Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данной марки. Кабель может укладываться непосредственно в грунт (при условии отсутствия механических повреждений) или в защитные трубы/лотки. Герметизация «га» защищает от распространения влаги при повреждении оболочки.
    • Прокладка в кабельных сооружениях: Коллекторы, тоннели, эстакады, галереи. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влажности и химическим воздействиям, характерным для таких объектов.
    • Прокладка в условиях агрессивных сред: На химических, нефтеперерабатывающих, металлургических предприятиях, где возможен контакт с парами кислот, щелочей, масел.
    • Прокладка на открытом воздухе: Устойчивость оболочки к УФ-излучению позволяет прокладывать кабель по фасадам зданий, по опорам (с учетом требований к молниезащите и необходимости дополнительного механического крепления).
    • Вводы на территории промышленных объектов и подстанций.

    Важное замечание: Одножильные кабели требуют особого внимания при выборе схемы прокладки из-за возникновения индуктивных сопротивлений и наведенных токов в оболочках. При прокладке в земле или в немагнитных трубах жилы кабелей разных фаз рекомендуется располагать вплотную треугольником (для 3-фазной линии используют три кабеля АПвЭгаПу 1х400). При прокладке в стальных трубах или при большой длине линии необходим расчет потерь и выбор способа заземления экранов (одностороннее или двустороннее, через ограничители напряжения).

    Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля

    АПвЭгаПу является одной из многих марок кабелей на среднее напряжение. Понимание отличий критично для корректного выбора.

    Таблица 2. Сравнение кабеля АПвЭгаПу с основными аналогами
    Марка кабеляМатериал жилыИзоляцияОсобенности конструкцииТиповая область применения
    АПвЭгаПуАлюминийСшитый полиэтилен (XLPE)Герметизация «га», усиленная полиэтиленовая оболочка «Пу»Прокладка в земле (в т.ч. влажных и агрессивных грунтах), коллекторах, на открытом воздухе.
    АПвЭгаПАлюминийXLPEГерметизация «га», стандартная полиэтиленовая оболочкаАналогична, но оболочка имеет несколько меньшую стойкость к механическим воздействиям и УФ.
    АПвПуАлюминийXLPEУсиленная полиэтиленовая оболочка, но без герметизации «га»Для сухих и нормальных условий, где риск протяженного водонасыщения минимален.
    АПвВГАлюминийXLPEОболочка из ПВХ пластикатаПрокладка в помещениях, туннелях, каналах. Не рекомендуется для прокладки в земле из-за гигроскопичности ПВХ.
    ПвПг-А (или Cu/XLPE/PCD)МедьXLPEМедная жила, герметизация, полиэтиленовая оболочкаОтветственные участки сетей, объекты с высокими требованиями к токовой нагрузке и надежности, при необходимости минимизации сечения.
    ААБл, ААШвАлюминийБумажная, пропитаннаяСвинцовая оболочка, броняУстаревшая технология. Требует соблюдения перепадов уровней при прокладке, имеет меньшую допустимую температуру (+70°C).

    Выбор в пользу АПвЭгаПу 1х400 обоснован при необходимости сочетания алюминиевой жилы (экономический фактор), высокой надежности изоляции XLPE, защиты от влаги и возможности прокладки в сложных внешних условиях.

    Монтаж, соединение и оконцевание

    Монтаж одножильных кабелей среднего напряжения требует высокой квалификации персонала и использования специального инструмента и материалов.

    • Раскатка и укладка: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба. Запрещается механическое повреждение оболочки и экрана. При прокладке в траншее требуется подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой.
    • Соединение жил: Выполняется с помощью соединительных муфт (соединительных, ответвительных). Для кабелей с изоляцией XLPE используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции и экранов, установку контактных гильз (опрессовка или болтовое соединение), восстановление изоляции и экранов, герметизацию корпуса муфты.
    • Оконцевание: Выполняется с помощью концевых муфт (внутренних КВИ или наружных КНТ) или с помощью кабельных вводов для КРУ/КТП. При установке концевых заделок критически важно обеспечить равномерное распределение электрического поля (с помощью мастик, электропроводящих трубок или гелей) и надежный электрический контакт экрана с землей.
    • Заземление экранов: Для одножильных кабелей на напряжение 6-35 кВ экраны подлежат заземлению с обеих сторон. В случаях, когда это приводит к возникновению недопустимых циркулирующих токов (при большой длине линии), применяют заземление с одной стороны, а с другой – установку ограничителей напряжения (OVR – Open Voltage Relief). Этот вопрос требует обязательного проектного расчета.

    Контроль качества и приемо-сдаточные испытания

    Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия на основе АПвЭгаПу 1х400 должна пройти комплекс испытаний согласно ПУЭ гл. 1.8 и СО 153-34.20.507-2003.

    • Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции жилы относительно экрана и оболочки для кабелей 10 кВ должно быть не менее 100 МОм на километр длины при температуре +20°C.
    • Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока (высоковольтное): Стандартное испытательное напряжение для кабеля 10 кВ составляет 60 кВ выпрямленного напряжения в течение 10 минут. Ток утечки фиксируется и должен быть стабильным.
    • Проверка целостности и фазировки жил.
    • Проверка системы заземления экранов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭгаПу от АПвПу?

Буква «га» в маркировке означает наличие продольной герметизации с помощью гидрофобного заполнителя. В кабеле АПвПу такой защиты нет. Поэтому АПвЭгаПу предпочтительнее для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в местах, где высок риск механического повреждения оболочки с последующим проникновением влаги вдоль кабеля.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 1х400 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Усиленная полиэтиленовая оболочка «Пу» обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить механическое крепление кабеля с помощью диэлектрических хомутов, не нарушающих целостность оболочки, и учитывать его термическое расширение.

Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?

Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) не является фиксированной величиной. Для кабеля АПвЭгаПу 1х400, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт и расстоянии между кабелями в свету 250 мм (для трех кабелей трехфазной линии), Iдоп составляет примерно 580-600 А. При прокладке в воздухе при температуре воздуха +25°C и солнечной радиации значение может быть ниже (~550 А). Точный расчет должен проводиться проектировщиком по методике ПУЭ.

Почему для трехфазной линии используют три одножильных кабеля, а не один трехжильный?

Использование трех одножильных кабелей (1х400) вместо одного трехжильного (3х400) часто обусловлено удобством транспортировки и монтажа (меньший вес бухты), а также возможностью более гибкого формирования трассы. Однако это увеличивает стоимость монтажа (необходимость укладки трех кабелей) и требует правильного взаимного расположения жил (треугольником) для минимизации индуктивных потерь.

Как заземлять экраны одножильных кабелей АПвЭгаПу?

Согласно ПУЭ, металлические оболочки и экраны кабелей на напряжение 6-35 кВ должны быть заземлены с двух сторон. Это обеспечивает безопасность и отводит токи, наведенные на экран. Однако при большой длине линии (обычно более 500-1000 м для 10 кВ) это приводит к появлению значительных циркулирующих токов, вызывающих дополнительные потери и нагрев. В таких случаях применяют схему с cross-bonding (поперечное соединение экранов) или, чаще, заземление с одной стороны, а с другой – установку ограничителей напряжения на экранах (OVR). Решение принимается на этапе проектирования.

Каков срок службы кабеля АПвЭгаПу 1х400?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью факторов: стабильностью нагрузки, отсутствием перегрузок, отсутствием повреждений при сторонних работах, коррозионной стойкостью оболочки.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.