Кабель АПвЭПу 1х800
Кабель АПвЭПу 1х800: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвЭПу 1х800 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с медными проволоками защитного заземления, в полиэтиленовой оболочке повышенной стойкости к ультрафиолетовому излучению. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля АПвЭПу 1х800 оптимизирована для работы в распределительных сетях среднего напряжения, где требуются высокая пропускная способность, надежность и долговечность.
Расшифровка маркировки АПвЭПу 1х800
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – наличие экрана (в данном случае, из полупроводящего сшитого полиэтилена и медной ленты/проволоки).
- Пу – обозначение модификации оболочки, указывающее на повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению (обычно достигается использованием светостабилизированного полиэтилена).
- 1х800 – одна токопроводящая жила сечением 800 мм².
- Номинальное напряжение, U0/U (Um): 6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 20/35 (40,5) кВ.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
- Емкость: примерно 0,3-0,4 мкФ/км (зависит от конструкции).
- Индуктивность: примерно 0,3-0,4 мГн/км.
- Строительная длина: не менее 250-300 метров (оговаривается с заводом-изготовителем).
- Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15-20 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет с момента ввода кабеля в эксплуатацию.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
- Испытание повышенным выпрямленным напряжением (для 10 кВ кабеля – 60 кВ в течение 10 мин).
- Проверка целостности и фазировки жил.
- Измерение сопротивления постоянному току жилы и экрана.
- Более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70°C).
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней на трассе прокладки.
- Меньший вес и наружный диаметр.
- Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Упрощение монтажа и обслуживания.
- Более высокие диэлектрические характеристики.
Конструкция кабеля АПвЭПу 1х800
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и долгий срок службы.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 800 мм² изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить условия теплоотвода. Жила может быть многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа.
2. Внутренний полупроводящий экран
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к термоциклированию и высокой механической прочностью. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
4. Внешний полупроводящий экран
Поверх изоляции накладывается экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, аналогичный внутреннему. Он служит для симметричного выравнивания электрического поля.
5. Медный экран (заземляющий)
Поверх внешнего полупроводящего экрана накладывается экран в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также выполнение роли защитного проводника для токов короткого замыкания. Для кабеля на 800 мм² сечение медных проволок экрана значительное, что позволяет выдерживать большие токи КЗ.
6. Поясная изоляция
В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может использоваться поясная изоляция из полимерной ленты или экструдированного полиэтилена, предотвращающая повреждение экрана.
7. Защитная оболочка
Внешняя оболочка из светостабилизированного полиэтилена (обозначение «Пу») черного цвета. Этот материал обладает повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения, атмосферных осадков, агрессивных сред (солей, кислот, щелочей) и механическим повреждениям. Толщина оболочки также нормируется стандартами.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (для Uн=10 кВ)
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвЭПу 1х800 предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе (включая эстакады), где присутствует прямое воздействие солнечного излучения. Благодаря оболочке «Пу» он устойчив к УФ-излучению. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Применяется для создания магистральных линий, вводов на подстанции, питания крупных промышленных объектов (металлургические, химические комбинаты, нефтеперерабатывающие заводы), где требуются высокие токовые нагрузки.
Условия, при которых запрещена эксплуатация: прокладка в блоках, подверженных вибрационным нагрузкам; в условиях, где возможно растяжение кабеля; в агрессивных средах, разрушающих полиэтилен (некоторые органические растворители).
Таблица 1. Расчетные электрические параметры кабеля АПвЭПу 1х800 (Uн=10 кВ)
| Параметр | Ед. изм. | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Активное сопротивление жилы при +90°C (R90) | Ом/км | ~0.037 | По ГОСТ 22483 |
| Индуктивное сопротивление (X) | Ом/км | ~0.11 — 0.13 | Зависит от взаимного расположения фаз |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) | А | ~860 — 1050 | Зависит от способа прокладки и температуры грунта/воздуха |
| Ток односекундного короткого замыкания (Iкз) | кА | до 25-30 | Рассчитывается для конкретных условий |
| Потери в диэлектрике | Вт/км | ~3 — 5 | При U0 |
Таблица 2. Сравнение с аналогами
| Тип кабеля | Материал жилы | Изоляция | Оболочка | Ключевое отличие от АПвЭПу |
|---|---|---|---|---|
| АПвЭПу | Алюминий | XLPE | Светостаб. ПЭ | Базовая модель для УФ-среды |
| АПвП | Алюминий | XLPE | Полиэтилен | Оболочка без УФ-стабилизации |
| АПвВГ | Алюминий | XLPE | ПВХ | ПВХ оболочка, не для открытого солнца |
| ПвП | Медь | XLPE | Полиэтилен | Медная жила, высокая стоимость, большая нагрузочная способность |
| ААБл | Алюминий | Бумага, пропитанная | Алюминий, ПВХ | Устаревшая конструкция, ограничения по трассе прокладки |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвЭПу 1х800 требует специального оборудования и квалификации персонала из-за его большого веса и жесткости. Для соединения и оконцевания используются кабельная арматура среднего напряжения: соединительные и концевые муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важно обеспечить чистоту при разделке кабеля, абсолютную герметичность муфт и контроль электрического поля с помощью встроенных экранов и стресс-конусов. Перед монтажом муфт необходимо провести замер сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением постоянного тока.
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания
Каждая барабана с кабелем должна сопровождаться паспортом завода-изготовителя. Стандартные испытания перед вводом в эксплуатацию включают:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие АПвЭПу от АПвП?
Буква «Пу» в маркировке АПвЭПу указывает на использование для внешней оболочки светостабилизированного (УФ-стойкого) полиэтилена. Кабель АПвП имеет обычную полиэтиленовую оболочку, которая при длительном воздействии прямого солнечного света может терять эластичность и растрескиваться. АПвЭПу предназначен для открытой прокладки на эстакадах, стенах зданий и т.д.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвЭПу 1х800 в земле без дополнительной защиты?
Да, полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к влаге и агрессивным грунтам. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений (кирпичом, бетонными плитами, сигнальной лентой). При высоком уровне грунтовых вод или в болотистой местности рекомендуется прокладка в трубах или каналах.
3. Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля?
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) зависит от множества факторов: номинального напряжения, способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, глубины заложения, количества работающих рядом кабелей. Для предварительной оценки можно ориентироваться на диапазон 860-1050 А для прокладки в земле при температуре грунта +20°C. Точный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех условий.
4. Почему в конструкции используются медные проволоки, если жила алюминиевая?
Медные проволоки выполняют функцию экрана и защитного заземляющего проводника. Медь выбрана из-за ее высокой электропроводности и коррозионной стойкости, что критически важно для эффективного отвода токов короткого замыкания и обеспечения безопасности. Это стандартная мировая практика для кабелей среднего и высокого напряжения.
5. Как осуществляется заземление экрана кабеля АПвЭПу?
Экран (медные проволоки) должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Существуют различные схемы заземления: двустороннее, одностороннее, поперечное. Выбор схемы зависит от длины линии, требований к защите и режима работы сети. Неправильное заземление экрана может привести к возникновению наведенного напряжения и повышенным потерям.
6. Каковы главные преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной?
7. Что означает «одножильный» и какие особенности это накладывает на прокладку?
Конструкция 1х800 означает наличие одной изолированной жилы. При прокладке трехфазной линии необходимо использовать три таких кабеля. Важная особенность: в одножильных кабелях при протекании переменного тока вокруг жилы возникает сильное электромагнитное поле. Поэтому при прокладке в стальных трубах или лотках необходимо учитывать нагрев металла от вихревых токов. Рекомендуется треугольное или плоское расположение кабелей с перевязкой, а для больших токов – расположение в «треугольник» с соблюдением расстояний.
Заключение
Кабель АПвЭПу 1х800 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитной УФ-стойкой оболочке, обеспечивает длительный срок службы в широком диапазоне условий эксплуатации – от прокладки в земле до открытых солнечных эстакад. Выбор данного кабеля для питания энергоемких объектов оправдан с технической и экономической точек зрения, однако требует строгого соблюдения правил монтажа, соединения и заземления, предписанных соответствующими нормативными документами и техническими условиями завода-изготовителя.