Кабель АПвКаП 800 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКаП 800 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из алюминиевой гофрированной оболочки, с внешним защитным покровом. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Цифра 800 обозначает номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах, что относит данный кабель к категории крупносекционных, используемых для высоких токовых нагрузок.

Расшифровка маркировки АПвКаП

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – оболочка (в данном контексте указывает на тип защитного покрова, следующая за буквой).
• Ка – экран в виде гофрированной оболочки из алюминиевой ленты, наложенной продольно и герметизированной.
• П – внешний защитный покров (полимерная оболочка поверх экрана).
• 800 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля АПвКаП 800 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483 (уплотненная). Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Состоит из множества проволок, скрученных по определенной технологии.

2. Экран на жиле (полупроводящий)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая термоусаживаемая лента или экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен). Он предназначен для выравнивания электрического поля у поверхности жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабеля на напряжение 10 кВ толщина изоляции стандартизирована. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: стойкость к деформациям при нагреве до 90°C (в аварийном режиме до 130°C, при коротком замыкании до 250°C), высокие диэлектрические и механические свойства.

4. Экран на изоляции (полупроводящий)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Его функция – создать плавный переход от диэлектрика (изоляции) к металлическому экрану, равномерно отводя силовые линии электрического поля.

5. Металлический экран

Выполнен в виде герметичной гофрированной оболочки из алюминиевой ленты (обозначение «Ка»). Данный экран выполняет несколько ключевых функций:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Снижение влияния электромагнитного поля кабеля на окружающую среду.
• Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
• Функция нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью или компенсацией емкостных токов.
• Защита от механических повреждений (гофрирование повышает гибкость и стойкость к сдавливанию).
• Барьер для влаги (герметичная оболочка).

6. Защитный покров (внешняя оболочка)

Поверх алюминиевого экрана накладывается оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или полиэтилена низкого давления (ПНД). Цвет оболочки, как правило, черный. Она защищает металлический экран от коррозии и химических воздействий окружающей среды, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики (для 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 20/35 (40,5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Допустимая температура в режиме перегрузки	+130°C	Не более 100 часов в год, 8 часов подряд
Температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность КЗ не более 5 сек
Минимальная температура прокладки	-15°C	Без предварительного подогрева
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При температуре +20°C
Емкость	~0,35 мкФ/км	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление	~0,15 Ом/км	Приблизительное значение
Активное сопротивление жилы при +20°C	~0,037 Ом/км	Максимальное по ГОСТ
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~750-850 А	Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе)

Механические и эксплуатационные характеристики

• Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 800 мм² это критичный параметр, требующий тщательного планирования трассы.
• Стойкость к растягивающему усилию: Допустимое тяговое усилие при прокладке регламентируется производителем и зависит от конструкции. Для монтажа используются специальные захваты за металлический экран.
• Стойкость к удару и сдавливанию: Обеспечивается гофрированным экраном и внешней оболочкой.
• Влагостойкость: Полная, благодаря герметичной алюминиевой оболочке.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Область применения кабеля АПвКаП 800 мм²

Кабель данной марки и сечения применяется в качестве магистральных и распределительных линий в стационарных установках:

• Питающие линии от подстанций 6-35 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
• Вводы мощных потребителей: крупные заводы, нефтехимические комплексы, портовые терминалы, центры обработки данных.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и активной химической агрессии в грунтах. Алюминиевая оболочка требует защиты от электрокоррозии.
• Участки трасс с повышенными требованиями к герметичности и механической защите.

Не рекомендуется для прокладки по подвижным конструкциям, в блоках, а также в грунтах с высокой коррозионной активностью к алюминию без дополнительной защиты.

Сравнение с другими марками кабелей

Марка кабеля	Ключевые отличия от АПвКаП	Область предпочтительного применения
АПвП	Экран из медных проволок и ленты, без герметичной оболочки. Менее защищен от влаги и механических воздействий.	Прокладка в сухих и влажных помещениях, туннелях, где нет риска затопления и значительных механических нагрузок.
АПвПу	Усиленная защитная оболочка (броня из стальных оцинкованных лент) поверх экрана. Повышенная механическая защита.	Прокладка в земле (траншеях) с высоким риском механических повреждений, в т.ч. при бестраншейной прокладке.
АСБл	Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Больший вес, радиус изгиба, ограничения по перепаду высот.	Реконструкция старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией.
ПвП	Медная жила вместо алюминиевой. Более высокая проводимость, меньший диаметр при том же сечении, значительно более высокая стоимость.	Объекты с жесткими ограничениями по габаритам трасс или при необходимости минимизации потерь электроэнергии.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка

• Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и герметичность алюминиевого экрана (испытание постоянным током).
• Тяжение кабеля должно осуществляться с использованием динамометра и специальных чулок или захватов, чтобы не повредить оболочку. Усилие не должно превышать значения, указанного в технической документации.
• Радиус изгиба должен строго соблюдаться. Для кабеля 800 мм² он обычно составляет не менее 1.2-1.5 метра.
• При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента) и учет коррозионной обстановки.

Соединение и оконцевание

Для кабеля АПвКаП применяются специальные муфты (соединительные, ответвительные, концевые). Особое внимание при монтаже муфт уделяется:

• Тщательной зачистке и подготовке концов кабеля.
• Восстановлению электрической целостности и герметичности алюминиевого экрана. Используются специальные контактные лепестки или бандажи.
• Градировке изоляции (формированию конуса) для равномерного распределения электрического поля.
• Герметизации узла соединения от влаги.

Испытания после монтажа

Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, ПТЭЭП). Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут. Также проверяются целостность и правильность чередования фаз, сопротивление изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем основное преимущество алюминиевой гофрированной оболочки (Ка) перед медным экраном из проволок?

Гофрированная алюминиевая оболочка обеспечивает полную радиальную герметизацию кабеля, защищая изоляцию от проникновения влаги и агрессивных сред на протяжении всего срока службы. Она также обладает более высокой механической прочностью на сжатие и раздавливание по сравнению с экраном из проволок. Медный экран (в АПвП) имеет лучшую гибкость, но менее защищен от внешних воздействий.

2. Можно ли прокладывать АПвКаП 800 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как алюминиевая оболочка сама по себе является серьезным механическим барьером. Однако при прокладке в траншеях обязательна песчаная подсыпка и укрытие защитным слоем (кирпич, плиты) от случайных повреждений при раскопках. Критически важно провести исследование грунта на коррозионную активность по отношению к алюминию. При высокой коррозионной опасности требуется прокладка в трубах или применение кабеля с дополнительной защитой (АПвПу).

3. Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?

Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп) зависит от множества факторов: удельное тепловое сопротивление грунта, глубина прокладки, температура земли, количество работающих кабелей в траншее и их взаимное расположение. Для предварительной оценки можно ориентироваться на значение 750-800 А при прокладке одного кабеля в траншее на глубине 0.7-1.0 м в нормальном грунте с температурой +20°C. Точный расчет должен выполнять проектировщик с учетом конкретных условий.

4. Чем оконцевание кабеля АПвКаП отличается от оконцевания кабеля с медным экраном?

Ключевое отличие – в способе подключения металлического экрана. В концевых муфтах для АПвКаП предусмотрен специальный контактный элемент (лепесток, хомут) для надежного электрического соединения с алюминиевой гофрированной оболочкой и его заземления. Необходимо обеспечить надежный контакт, устойчивый к электрохимической коррозии. Для медного экрана из проволок используется медная оплетка, которая крепится к корпусу муфты.

5. Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше бумажной изоляции?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого «сшиты» в трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость: если обычный ПЭ размягчается при +70-80°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до +90°C в длительном режиме. Преимущества перед бумажно-масляной изоляцией: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие риска течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот, более высокая допустимая температура и, как следствие, большая пропускная способность.

6. Как проверить герметичность алюминиевой оболочки перед монтажом?

Герметичность проверяется подачей постоянного напряжения 10 кВ между жилой и алюминиевым экраном в течение 1 минуты. Испытание проводится специальным мегомметром или выпрямительной установкой. Отсутствие пробоя и стабильность показаний свидетельствуют о целостности изоляции и герметичности оболочки. Любое нарушение герметичности ведет к потенциальному проникновению влаги и требует отбраковки барабана.

Заключение

Кабель АПвКаП 800 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения на большие мощности. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичного алюминиевого экрана, обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и стойкость к сложным условиям эксплуатации. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических норм и последующее обслуживание позволяют эксплуатировать линии на основе данного кабеля в течение нескольких десятилетий, что делает его экономически эффективным выбором для ответственных объектов энергетической инфраструктуры.