Кабель АПвКаВ 150 мм

Кабель АПвКаВ 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКаВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, а также в условиях возможного подтопления, что делает его ключевым элементом в строительстве магистральных и распределительных сетей.

Расшифровка маркировки АПвКаВ 150 мм²

А – токопроводящая жила из алюминия.
П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
Ка – бронепокров из алюминиевых гофрированных лент.
В – наружный защитный покров (защитная оболочка) из ПВХ пластиката.
150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвКаВ 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), в зависимости от требований гибкости.

2. Экранирующий слой над жилой

Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение возникновения частичных разрядов.

3. Изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность кабеля. СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме и +250°C при коротком замыкании), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к трекингу и влаге.

4. Экранирующий слой под оболочкой

Поверх изоляции накладывается экран в виде медных или алюминиевых проволок (дренажных проволок) в сочетании с электропроводящей лентой. Он предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также для использования в системах защиты от замыканий на землю.

5. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию, обычно из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты, которая отделяет экран от металлической оболочки.

6. Внутренняя оболочка (под броней)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Защищает экран от механических повреждений и коррозии, а также служит основой для наложения брони.

7. Бронепокров

Выполнен из гофрированных алюминиевых лент (индекс «Ка»). Алюминиевая броня обеспечивает:

Защиту от механических воздействий (ударов, сдавливания, растяжения) при прокладке и эксплуатации.
Экранирование от электромагнитных помех.
Герметизацию конструкции, предотвращая проникновение влаги и распространение ее вдоль кабеля.
Выполнение функции нулевой жилы в сетях с заземленной нейтралью (при соответствии сечения требованиям ПУЭ).

Гофрирование повышает гибкость кабеля и предотвращает его переламывание при изгибах.

8. Наружная оболочка (защитный покров)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Защищает броню от химической коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает необходимую стойкость к ультрафиолету (при прокладке на открытом воздухе), снижает риск электрокоррозии, а также маркирует кабель цветом (обычно черный).

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ.
Максимально допустимая температура жилы:

в длительном режиме работы: +90°C
при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
при перегрузке: +130°C

Минимальная температура прокладки: без предварительного подогрева -15°C.
Допустимый радиус изгиба: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
Строительная длина: не менее 250 м для сечений 70-240 мм².

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКаВ 150 мм² (одножильного) при прокладке в земле

Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C.

Длительно допустимый ток, А: 310
Ток при коротком замыкании (1 сек), кА: 3.9 (для алюминиевой жилы)

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (числа кабелей в траншее, расстояния между ними, температуры грунта) и должны быть пересчитаны согласно ПУЭ гл. 1.3.

Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (ориентировочно)

Наружный диаметр кабеля, мм: 45-50
Масса 1 км кабеля, кг: 3500-4000
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более: 0.206
Емкость жилы, мкФ/км: 0.3-0.4
Индуктивность, мГн/км: 0.4-0.5

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаВ 150 мм² применяется для создания распределительных сетей 6-20 кВ в следующих условиях:

Прокладка в земле (траншеях): Основной способ. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Алюминиевая броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Благодаря герметичной конструкции и негорючей наружной оболочке из ПВХ кабель пригоден для групповой прокладки.
Прокладка в условиях возможного подтопления: Алюминиевая оболочка обеспечивает полную герметизацию, предотвращая проникновение влаги внутрь кабеля.
Вводы на территории промышленных предприятий, питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, насосные станции).

Важно: Прокладка по воздуху (по фасадам, на опорах) возможна, но требует учета механических нагрузок (ветер, гололед) и УФ-излучения, к которому ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость. Чаще для ВЛ применяются кабели с броней из стальных оцинкованных проволок (АПвПу, АПвПуг).

Сравнение с аналогами и преимущества

АПвКаВ vs АВБбШв (с бумажной изоляцией и стальной броней)

Преимущества АПвКаВ: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая пропускная способность. Меньший вес и радиус изгиба. Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (в бумажно-масляных кабелях возможно стекание пропиточного состава). Высокая стойкость к влаге. Более длительный срок службы (30-40 лет и более).
Недостатки АПвКаВ: Более высокая стоимость. Чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок.

АПвКаВ vs ПвБШв (с медной жилой)

Преимущества АПвКаВ: Значительно более низкая стоимость за счет использования алюминия. Меньшая масса.
Недостатки АПвКаВ: Меньшая проводимость (для одинакового сечения требуется кабель на ступень больше, чем медный). Алюминий более подвержен ползучести и окислению в местах контактов, что требует специальных мер при оконцевании (использование кварцевазелиновой пасты, правильного усилия затяжки).

Ключевые преимущества кабеля АПвКаВ 150 мм²:

Надежность и долговечность: Комбинация СПЭ-изоляции и герметичной алюминиевой оболочки обеспечивает стабильность параметров на протяжении всего срока службы.
Высокая пропускная способность: Допустимая температура +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
Устойчивость к внешним воздействиям: Броня защищает от механических повреждений, а ПВХ шланг – от химической коррозии.
Герметичность: Алюминиевая оболочка исключает проникновение влаги и распространение ее вдоль трассы.
Безопасность: Отсутствие горючих материалов в изоляции, нераспространение горения (при соблюдении ГОСТ).

Особенности монтажа и эксплуатации

Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
Раскладка и изгиб: Минимальный радиус изгиба – 15 диаметров кабеля. При низких температурах (ниже -15°C) требуется предварительный подогрев.
Оконцевание и соединение: Требует применения специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Критически важно соблюдать технологию зачистки, снятия полупроводящих слоев, монтажа экрана и герметизации. Для соединения алюминиевых жил используются механические соединители или сварка (опрессовка).
Заземление: Алюминиевая броня и экраны должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности и правильной работы релейной защиты.
Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) для проверки состояния изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли использовать кабель АПвКаВ для прокладки в воздухе (по опорам)?

Да, можно, но с оговорками. Наружная ПВХ оболочка имеет ограниченную стойкость к ультрафиолету. При длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использовать кабели с защитным шлангом из полиэтилена (индекс «Шв» может подразумевать ПЭ). Также необходимо крепить кабель с учетом его веса и ветровых нагрузок. Чаще для ВЛ применяют кабели марки АПвПу.

2. В чем принципиальное отличие брони из алюминиевых лент (Ка) от стальной ленточной брони (Б)?

Алюминиевая броня (Ка) является герметичной и выполняет функцию влагозащитного барьера. Она также не подвержена электрокоррозии от блуждающих токов. Стальная броня (Б) имеет более высокую механическую прочность на разрыв, но требует дополнительной защиты от коррозии (джамперов для выравнивания потенциалов при пересечении с рельсами и т.д.) и не является герметичной.

3. Может ли алюминиевая броня использоваться в качестве нулевого (N) или защитного (PE) проводника?

Да, может, но только в качестве защитного проводника (PE) и при условии, что ее сечение удовлетворяет требованиям ПУЭ (гл. 1.7) по проводимости. В качестве нулевого рабочего проводника (N) использование брони не рекомендуется и обычно не практикуется, для этого в кабеле предусматривается отдельная жила.

4. Каков реальный срок службы кабеля АПвКаВ?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при правильной прокладке, монтаже и эксплуатации в нормальных условиях может превышать 40-50 лет. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются перегрузки, повреждения брони, некачественный монтаж муфт.

5. Что означает индекс «нг(А)-HF» в расширенной маркировке?

Это дополнительные показатели пожарной безопасности. «нг(А)» – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия). «HF» – низкая коррозионная активность и дымовыделение (Halogen Free, безгалогенный). Кабель АПвКаВ в стандартном исполнении имеет ПВХ оболочку, которая содержит галогены, поэтому индекс «HF» обычно не присваивается. Для его получения наружная оболочка должна быть из безгалогенных полимеров (например, полиолефинов).

6. Как выбрать между одножильным и трехжильным кабелем на напряжение 10 кВ?

Для сечения 150 мм² чаще применяется трехжильный кабель в одной общей оболочке (АПвКаВ 3х150). Это упрощает прокладку, монтаж и снижает общие затраты. Одножильные кабели (АПвКаВ 1х150) используются реже, в специфических случаях, например, для питания очень мощных однофазных нагрузок или при необходимости формирования треугольником, а также когда использование трех одножильных кабелей дает преимущества в охлаждении и снижении потерь на вихревые токи.

Заключение

Кабель АПвКаВ 150 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена и герметичной алюминиевой брони, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и устойчивость к сложным условиям прокладки, включая грунты с высокой коррозионной активностью и возможным подтоплением. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ и техническими рекомендациями завода-изготовителя являются залогом бесперебойного и безопасного энергоснабжения объектов.