Кабель АПвЭгП 1х150

Кабель АПвЭгП 1х150: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭгП 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), экранированный, с герметизацией и защитным покровом. Данный тип кабеля является современной и высокоэффективной альтернативой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвЭгП 1х150 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Э – экран; г – герметизация (гидрофобный заполнитель); П – наружный защитный покров (полимерная оболочка). Цифра 1 указывает на количество жил, а 150 – номинальное сечение жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвЭгП 1х150

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, состоит из множества проволок (многопроволочная), что обеспечивает необходимую гибкость.
Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловому старению и влаге.
Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерное радиальное распределение электрического поля.
Металлический экран (заземляющий): Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание токов утечки при повреждении изоляции на землю, что обеспечивает срабатывание защитной аппаратуры, а также механическая защита.
Герметизация: Обозначается буквой «г» в маркировке. Представляет собой слой гидрофобного заполнителя (чаще всего на основе полиизобутилена) или алюмополимерной ленты, наложенной поверх металлического экрана. Предназначена для продольной герметизации кабеля от проникновения влаги и распространения ее вдоль оси.
Защитный покров (наружная оболочка): Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или полиэтилена (обозначение «П» в маркировке подразумевает полимерный покров). Цвет оболочки, как правило, черный. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (химических, атмосферных) и обеспечивает необходимую стойкость к распространению горения.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвЭгП 1х150 регламентируются стандартами ГОСТ 18410-73 (общие ТУ на кабели с СПЭ-изоляцией) и ТУ 16.К71-335-2004. Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.

Таблица 1: Электрические параметры при напряжении 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	8,7/10	U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 сек.
Допустимый ток нагрузки (I_доп)	~320 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе, температуре окружающей среды)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,206	Согласно ГОСТ 22483
Емкость, мкФ/км	~0,3	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,15	Приблизительное значение

Таблица 2: Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение/Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Диапазон рабочих температур окружающей среды	от -50°C до +50°C
Монтаж без предварительного подогрева	До -15°C
Стойкость к распространению горения	Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	25 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвЭгП 1х150 предназначен для прокладки в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря герметизации и полной влагостойкости изоляции СПЭ, он может прокладываться в грунтах с высокой степенью коррозионной активности и влажности, в том числе в условиях возможного периодического подтопления.

Особенности монтажа и соединения: Монтаж одножильных кабелей требует особого внимания к расположению и заземлению металлических экранов. При переменном токе в экранах наводятся индукционные токи, которые могут вызывать значительный нагрев и потери мощности. Для их снижения применяют следующие схемы:

Заземление в одной точке: Экраны всех трех фаз (при использовании в трехфазной системе) заземляются только в одной точке, обычно на конце линии. На другом конце экраны изолируются. Это разрывает путь для циркулирующих токов, но требует установки ограничителей перенапряжения на изолированных концах для защиты от накопления статического потенциала.
Поперечное соединение (транспозиция) экранов по схеме Снейла: Экраны попеременно перекрещиваются в специальных соединительных муфтах, что позволяет скомпенсировать магнитные поля и существенно снизить токи в экранах при сохранении их заземления с двух сторон. Это наиболее распространенный и рекомендуемый метод для протяженных линий.

Для соединения и ответвления кабеля АПвЭгП используются специальные соединительные и концевые муфты (заделки), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Качество монтажа муфт является критически важным для надежности всей линии.

Сравнение с аналогами и преимущества

Кабель АПвЭгП 1х150 часто сравнивают с другими типами кабелей на среднее напряжение.

АПвЭгП vs АПвПг: Буква «Э» в маркировке указывает на наличие экрана по изоляции, что является обязательным для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Кабели АПвПг (без «Э») на такое напряжение не производятся, сравнение некорректно.
АПвЭгП vs ААБл (с бумажной изоляцией): Кабель с СПЭ-изоляцией имеет меньший вес и наружный диаметр, более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C), неограниченную разность уровней при прокладке (отсутствие стекания пропиточного состава), большую стойкость к влаге и агрессивным средам. СПЭ-кабель не требует сложной системы подпитки маслом, как маслонаполненные кабели.
АПвЭгП vs ПвПг: Основное отличие – материал жилы (алюминий vs медь). Медный кабель ПвПг имеет меньшее электрическое сопротивление, больший допустимый ток и лучшие механические свойства, но существенно дороже. Алюминиевый кабель АПвЭгП представляет собой оптимальное соотношение цены и производительности для большинства проектов.

Ключевые преимущества АПвЭгП 1х150:

Высокая пропускная способность благодаря повышенной температуре работы изоляции.
Абсолютная негигроскопичность изоляции СПЭ, что исключает старение изоляции из-за влаги.
Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
Упрощение трасс прокладки (возможность вертикальных участков).
Относительно малые радиусы изгиба, облегчающие монтаж.
Длительный срок службы (более 30 лет).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвЭгП от АПвПу?

Основное отличие – в конструкции защитного покрова. У кабеля АПвЭгП наружная оболочка из ПВХ пластиката, а у АПвПу – усиленная оболочка из полиэтилена (буква «у»). Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой механической прочностью и стойкостью к истиранию, а также лучшими диэлектрическими свойствами, что важно при прокладке в агрессивных грунтах или в воде. АПвПу часто используется для прокладки в грунтах с высоким содержанием камней, в коллекторах с возможными механическими воздействиями.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля АПвЭгП 1х150?

В маркировке кабеля должно быть указано напряжение, например, АПвЭгП-10. Выбор зависит от класса напряжения сети, в которую он включается. Для сети 10 кВ применяется кабель на напряжение 8,7/10 кВ или 12/20 кВ (с запасом). Важно, чтобы значение U₀ (напряжение между жилой и землей) соответствовало режиму работы нейтрали в сети (изолированная, компенсированная, эффективно заземленная нейтраль).

Как рассчитать допустимый ток нагрузки для конкретных условий прокладки?

Указанный в таблицах ток нагрузки (~320 А) является справочным для стандартных условий (прокладка в земле на глубине 0.7-1.0 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт). Для точного расчета необходимо использовать методики, учитывающие все поправочные коэффициенты: на температуру окружающей среды (грунта или воздуха), на количество работающих кабелей в одной траншее и расстояние между ними, на тепловое сопротивление грунта. Данные расчеты выполняются на этапе проектирования кабельной линии в соответствии с ПУЭ и отраслевыми справочниками.

Обязательно ли использовать концевые муфты (заделки) на кабеле АПвЭгП?

Да, обязательно. Концевая муфта (КНМ, ПСТк) выполняет несколько функций: обеспечивает плавный градиент электрического поля на конце экрана, герметизирует торец кабеля, предоставляет надежный контакт для подключения к шинам распределительного устройства или трансформатора, а также защищает от увлажнения и загрязнения. Подключение кабеля среднего напряжения без специальной концевой заделки недопустимо и опасно.

Какой метод заземления экранов предпочтительнее для трехфазной линии из одножильных кабелей АПвЭгП?

Для линий длиной более нескольких сотен метров предпочтительнее и экономически целесообразнее использовать схему поперечного соединения экранов (транспозицию) с заземлением с обоих концов. Это позволяет минимизировать потери в экранах и избежать необходимости установки ограничителей перенапряжения на каждом изолированном конце, как при заземлении в одной точке. Окончательный выбор схемы должен быть обоснован расчетом в проекте.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭгП 1х150 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Однако при прокладке на открытом воздухе необходимо учитывать воздействие ультрафиолетового излучения. Хотя оболочка из ПВХ или полиэтилена содержит УФ-стабилизаторы, для длительной эксплуатации рекомендуется прокладка в лотках, коробах или использование кабелей с дополнительной защитой (например, с бронепокровом типа АПвБбШв, если есть риск механических повреждений). Также необходимо учитывать возможное тепловое воздействие солнечной радиации при расчете токовой нагрузки.

Заключение

Кабель АПвЭгП 1х150 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор, проектирование и монтаж с учетом специфики одножильных экранированных кабелей, в частности, схем заземления экранов, являются залогом надежной и безопасной работы энергетического объекта на протяжении десятилетий.