Кабель АПвЭПу 120 мм

Кабель АПвЭПу 120 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель марки АПвЭПу с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данный кабель является современной и высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в сетях напряжением до 110 кВ включительно.

Расшифровка маркировки АПвЭПу 120 мм²

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и отражает ключевые конструктивные особенности:

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
Э – наличие экрана поверх изолированной жилы (индивидуальный экран).
П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
у – индекс, обозначающий усиленную конструкцию (обычно относится к броне из стальных оцинкованных проволок).
120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, АПвЭПу – это кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с индивидуальным и общим экранами, броней из стальных оцинкованных проволок и наружной оболочкой из полиэтилена.

Конструкция кабеля АПвЭПу 120 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной. В кабелях на напряжение 110 кВ, как правило, применяется многопроволочная уплотненная жила круглой формы, что обеспечивает гибкость и удобство монтажа.

2. Экранирование жилы (Внутренний полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – обеспечить плавный переход электрического поля с проводника на изоляцию, устранить микроскопические воздушные включения и искажения электрического поля, которые могут привести к локальным перегревам и пробою.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его теплостойкость (до 90°C в продолжительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения. Для 110 кВ это обычно 16-18 мм.

4. Экранирование изоляции (Внешний полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй слой экструдированного полупроводящего материала. Он выполняет функцию равнопотенциальной поверхности, замыкая силовые линии электрического поля внутри изоляции. Вместе с внутренним экраном он создает идеальное цилиндрическое поле вокруг жилы.

5. Медный экран (Поясной экран)

Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок или медной ленты. Его основные функции:

Защита от электромагнитных помех.
Обеспечение симметрии электрического поля.
Создание пути для тока короткого замыкания.
Снижение индуктивного сопротивления.

Для кабеля 120 мм² на 110 кВ сечение медных проволок поясного экрана является значительным и нормируется.

6. Броня

Индекс «у» в маркировке указывает на наличие брони усиленного типа. В кабелях АПвЭПу это, как правило, броня из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх разделительного слоя (например, битумированной бумаги или полимерной ленты). Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов) при прокладке в сложных условиях.

7. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из полиэтилена (ПЭ) или полиэтилена низкого давления (ПНД). Оболочка защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость кабеля к агрессивным средам, влаге и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Характеристики кабеля АПвЭПу 120 мм² регламентируются ГОСТ Р 53769-2010 (Кабели силовые на напряжение 110 кВ) и ТУ производителя.

Таблица 1. Ключевые электрические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	64/110 (126) кВ
Сечение основной жилы	120 мм²
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-20°C
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 10000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки	128 кВ в течение 60 минут
Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп)*	~300-350 А (зависит от условий прокладки)

Точное значение I_доп рассчитывается согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели для кабеля 64/110 кВ

Количество жил	Приблизительный наружный диаметр, мм	Приблизительная масса 1 км, кг
1×120/мм²	75-85	5000-6500

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвЭПу 120 мм² на напряжение 110 кВ предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

Магистральные линии электропередачи в городских кабельных сетях.
Вводы на подстанции и ГРУ.
Прокладка через водные преграды (благодаря герметичной конструкции и броне).
Участки с повышенными механическими нагрузками.
Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью (при условии соответствующего выбора материала оболочки).
Туннели, коллекторы, кабельные этажи.

Способы прокладки: Кабель допускается к прокладке в земле (траншеях), кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, эстакадах), а также по мостам и в специальных блоках. Прокладка в воздухе на опорах возможна, но требует учета ветровых и гололедных нагрузок, а также УФ-стойкости оболочки (полиэтилен ей обладает).

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭПу 120 мм²

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (МНД, МНДС):

Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
Отсутствие тока утечки и проблемы стекания пропитки: Не требует сложных систем подпитки маслом и может прокладываться на значительные перепады по высоте.
Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
Простота монтажа и соединения: Меньшая трудоемкость оконцевания и монтажа муфт.
Большая строительная длина (до 1000 м и более), что уменьшает количество соединений на трассе.

Недостатки и особенности:

Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Задиры, вмятины на изоляции могут стать центрами инициирования электрического дерева.
Требовательность к качеству монтажа муфт и оконцеваний: Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологий.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
Необходимость использования специального инструмента и обученного персонала для монтажа соединительной арматуры.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвЭПу 120 мм² требует строгого соблюдения правил.

Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с транспорта. Раскатка ведется с применением направляющих роликов, не допуская касания кабелем земли, острых краев. Радиус изгиба контролируется.
Подогрев: При температуре ниже -20°C кабель перед прокладкой необходимо выдержать в теплом помещении или использовать термочехлы.
Монтаж муфт: Установка соединительных, стопорных и концевых муфт должна производиться квалифицированными бригадами с использованием комплектов, рекомендованных производителем кабеля. Критически важна герметизация мест соединения.
Заземление: Медные экраны кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормального режима работы.
Испытания: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного или выпрямленного тока согласно нормативам (например, 176 кВ выпрямленного напряжения в течение 15 мин).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвЭПу принципиально отличается от АПвПуг?

Основное отличие в материале внешней оболочки. У АПвЭПу оболочка из полиэтилена (П), а у АПвПуг – из поливинилхлоридного пластиката (В, в маркировке «нг» указывает на пониженную горючесть). Полиэтилен более стоек к влаге и химикатам, но ПВХ пластикат, особенно в исполнении «нг», имеет лучшие показатели по распространению горения и часто используется для прокладки внутри помещений и коллекторов.

Какое сечение медного экрана у кабеля 120 мм² на 110 кВ?

Сечение медного экрана (проволочного или ленточного) нормируется стандартами. Для кабелей на 110 кВ с алюминиевой жилой 120 мм² типовое минимальное сечение экрана составляет 35-50 мм² по меди. Точное значение указывается в технических условиях производителя и рассчитывается исходя из токов короткого замыкания.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 120 мм² в одном траншее с кабелями более низкого напряжения?

Да, но с ограничениями, указанными в ПУЭ (Глава 2.3). Кабели напряжением до 110 кВ рекомендуется прокладывать в отдельной траншее или группе. Допускается совместная прокладка с кабелями до 10 кВ, если они разделены земляной перемычкой шириной не менее 0.5 м или защищены несгораемыми перегородками. При параллельной прокладке необходимо также учитывать допустимые расстояния между кабелями разных цепей.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвЭПу, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть значительно больше и зависит от условий прокладки, качества монтажа, режима работы (наличия перегрузок) и воздействия внешней среды.

Что означает маркировка «U_m = 126 кВ»?

U_m – это максимальное напряжение сети, для которой предназначен кабель, при котором он может работать в нормальном режиме в течение всего срока службы. Для сетей с номинальным напряжением 110 кВ максимальное рабочее напряжение между фазами составляет обычно 126 кВ. Это значение учитывает возможные длительные повышения напряжения в сети.

Какие муфты используются для соединения кабеля АПвЭПу 120 мм²?

Для монтажа применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM) муфты на 110 кВ. Наиболее распространены термоусаживаемые муфты. Комплект включает в себя изоляционные трубки, полупроводящие слои, экранирующую сетку, заземляющие проводники и герметичные манжеты. Монтаж требует применения газовой горелки и высокой квалификации.

Заключение

Кабель АПвЭПу 120 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи класса напряжения 110 кВ. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную токовую нагрузку, отсутствие необходимости в системах подпитки и возможность прокладки в сложных условиях благодаря броне и полиэтиленовой оболочке. Успешное применение данного кабеля напрямую зависит от правильного выбора, строгого соблюдения технологий монтажа и квалификации обслуживающего персонала.