Кабель марки АПвЭПу 1х150 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110-220 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы данного кабеля оптимизированы для работы в современных высоковольтных сетях, где предъявляются повышенные требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая в совокупности высокие электрические и механические характеристики.
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483) или аналогов. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, уплотненная (компактированная). Компактирование уменьшает скин-эффект на высоких напряжениях, снижая сопротивление и потери. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для жестких условий монтажа, так и многопроволочной для улучшения гибкости.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции.
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый химической или радиационной сшивке, обладает принципиально иными свойствами по сравнению с термопластичным полиэтиленом: высокая стойкость к тепловой деформации (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции нормируется стандартами на напряжение 110-220 кВ.
Второй слой полупроводящего материала, накладываемый поверх основной изоляции. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, делая его радиально-симметричным. Вместе с экраном на жиле образует коаксиальную систему, необходимую для корректной работы кабеля на высоком напряжении.
Выполняется в виде оплетки из медных проволок или медной ленты, наложенной поверх полупроводящего экрана. Основные функции:
Для кабеля 1х150 сечение медных проволок суммарно должно быть не менее 25-35 мм² согласно нормативным документам.
Слой из ПВХ пластиката или полиэтилена, наложенный поверх медного экрана. Выполняет роль демпфирующего и разделительного слоя, защищает экран от коррозии и механических повреждений при монтаже, а также герметизирует конструкцию.
Защитная оболочка из полиэтилена повышенной прочности (ПЭВП, ПЭСП). Обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, влаге, ультрафиолетовому излучению, механическим воздействиям (ударам, истиранию). Цвет оболочки, как правило, черный.
Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по техническим условиям конкретного производителя.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 64/110 (126) или 127/220 (252) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное рабочее |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим |
| Максимальная температура при КЗ, °C | 250 | Длительность не более 5 сек |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~350-450 А | Зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха и числа работающих кабелей |
| Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более | 0.206 | Для алюминиевой жилы |
| Емкость, мкФ/км | ~0.15 – 0.25 | Зависит от толщины изоляции и конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15 – 0.18 | Зависит от взаимного расположения фаз |
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа | Не ниже -20°C (без предварительного подогрева) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к тепловому удару | Высокая, благодаря сшитой изоляции |
| Допустимая растягивающая нагрузка | Определяется конструкцией жилы и экрана, указывается производителем |
| Стойкость оболочки к УФ-излучению | Высокая (для полиэтилена с сажевым наполнителем) |
Кабель АПвЭПу 1х150 предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, блоках, а также на специальных эстакадах и галереях. Не предназначен для прокладки в воде (для этого существуют кабели с бронепокровом, например, АПвЭПуБ). Основные объекты применения:
При прокладке в земле обязательна песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать нормативные расстояния между ними для обеспечения теплоотвода.
Монтаж кабеля АПвЭПу 1х150 требует специальной подготовки. Для соединения и оконцевания используются комплекты соединительных и концевых муфт, рассчитанные на соответствующее напряжение. Технология включает следующие ключевые этапы:
Обязательным этапом после прокладки и монтажа муфт является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (испытание постоянным током) для проверки состояния изоляции и качества монтажа.
Ключевое отличие – наличие медного электромагнитного экрана (буква Э в маркировке). В АПвПу такого экрана нет. Экран (Э) необходим для кабелей на напряжение 6 кВ и выше для выравнивания электрического поля и обеспечения безопасности. Кабели без него (АПвПу) применяются на напряжения 0.66-1 кВ.
Нет, это запрещено правилами технической эксплуатации (ПТЭ ЭЭ) и правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Кабели на напряжение выше 1 кВ должны прокладываться отдельно от кабелей более низкого напряжения. Допускается совместная прокладка в отдельных случаях, но только при наличии несгораемых разделительных перегородок или в разных ярусах лотка/эстакады.
Допустимый ток нагрузки (Iдоп) является расчетной величиной и зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, глубины прокладки, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих рядом кабелей. Точные значения определяются по расчетным таблицам ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007 или с использованием специализированного программного обеспечения. Указанные в статье 350-450 А – ориентировочная величина для прокладки в земле при стандартных условиях.
Для ответственных магистральных линий на 110-220 кВ применение систем онлайн-мониторинга частичных разрядов (PD Monitoring) является крайне рекомендуемым, хотя и не всегда обязательным по нормам. Такие системы позволяют выявить дефекты изоляции и соединений на ранней стадии, предотвращая аварийный выход кабеля из строя. Для менее ответственных линий ограничиваются периодическими диагностическими измерениями.
«Усиленный полиэтилен» (иногда «полиэтилен усиленный») – это полиэтилен низкой или средней плотности (ПЭНП/ПЭСП) с улучшенными механическими характеристиками: повышенной стойкостью к растрескиванию под напряжением, ударной вязкостью и сопротивлением раздиру. Это достигается за счет специальных рецептур и добавок. Он лучше защищает кабель при протяжках, подвижках грунта и внешних механических воздействиях по сравнению со стандартным полиэтиленом.
Прямым аналогом с медной токопроводящей жилой является кабель марки ПвЭПу 1х150. Буква «А» в начале маркировки опускается, так как по умолчанию жила медная. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к электроэрозии и механическую прочность, но существенно дороже и тяжелее, что ограничивает его применение на больших длинах.
Выбор зависит от технико-экономического обоснования. XLPE (АПвЭПу) предпочтительнее:
Бумажно-масляная изоляция (МНРС) может сохранять преимущества на очень длинных линиях прямого профиля благодаря несколько лучшим диэлектрическим потерям на переменном токе, но этот вопрос требует детального расчета для каждого конкретного проекта.