Кабель АПвКаВ 1х800
Кабель АПвКаВ 1х800: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКаВ 1х800 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экраном из алюмополимерной ленты, с защитным покровом в виде алюминиевой гофрированной оболочки. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, долговечность и возможность прокладки в сложных условиях, включая грунты с высокой коррозионной активностью и трассы с наличием блуждающих токов.
Расшифровка маркировки АПвКаВ 1х800
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
- Ка – экран по изоляции в виде алюмополимерной ленты (комбинированная лента из алюминиевой фольги и полимерной пленки).
- В – защитный покров (оболочка) в виде гофрированной алюминиевой ленты.
- 1х800 – одножильное исполнение с номинальным сечением токопроводящей жилы 800 мм².
- Полупроводящей ленты, наложенной поверх изоляции.
- Алюмополимерной ленты (АПЛ) – комбинированного материала, состоящего из тонкой алюминиевой фольги, ламинированной с одной или двух сторон полимерной пленкой (чаще всего полиэтилентерефталатной). Этот слой выполняет функции экрана для электрического поля и является барьером для продольного проникновения влаги. Алюминиевый слой обеспечивает проводимость, а полимерный – защиту от коррозии и электрическую изоляцию от земли.
- Защита от механических повреждений.
- Барьер для влаги и агрессивных сред.
- Экранирование электромагнитных помех.
- Обеспечение пути для токов короткого замыкания (токи КЗ могут протекать по оболочке, что учитывается при расчетах).
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или сеяного грунта. Обязательно наличие защитного покрова (броня, шланг) или защитных плит/кирпича при наличии риска механических повреждений. Алюминиевая оболочка обеспечивает защиту от коррозии в большинстве типов грунтов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Кабель крепится на конструкциях с соблюдением допустимого радиуса изгиба. Необходимо учитывать взаимное расположение одножильных кабелей разных фаз для минимизации потерь (треугольником или с перекладкой).
- Прокладка на эстакадах, галереях, по стенам зданий: Допускается при наличии защитного полиэтиленового шланга (АПвКаШв) для защиты от УФ-излучения и атмосферных осадков.
- Прокладка в воде: Алюминиевая герметичная оболочка делает кабель пригодным для прокладки через водные преграды, однако требуется дополнительная защита от внешних механических воздействий (броня, защитные покровы).
- Высокая пропускная способность: Сшитый полиэтилен допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
- Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, АПвКаВ экологически безопасен.
- Высокая стойкость к термоциклированию: Изоляция не подвержена миграции и старению при циклических изменениях нагрузки.
- Герметичность: Комбинация алюмополимерного экрана и алюминиевой оболочки создает надежный барьер против влаги и агрессивных веществ.
- Хорошая механическая прочность: Гофрированная алюминиевая оболочка выдерживает значительные нагрузки на раздавливание и растяжение.
- Относительно малый вес и радиус изгиба: По сравнению со свинцовыми оболочками, алюминиевая гофра легче и гибче, что упрощает монтаж.
- Длительный срок службы: Составляет не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При монтаже необходимо избегать ударов и надрезов, которые могут повредить алюминиевую оболочку и нарушить герметичность.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Герметизация и экранировка в муфтах должны быть выполнены безупречно.
- Необходимость специальных мер при прокладке одножильных кабелей: Требуется правильное расположение фаз и заземление оболочек для компенсации электромагнитного влияния.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на средние напряжения, но часто более низкая, чем у кабелей со свинцовой оболочкой.
- Опрессовка с помощью медных или алюминиевых гильз и гидравлического пресса: Наиболее надежный и распространенный способ. Требует точного подбора гильзы по материалу и сечению, а также контроля усилия обжатия.
- Болтовое соединение с помощью промежуточных шин и накладок: Также часто используется в соединительных муфтах. Требует надежного контакта и правильного момента затяжки болтов.
- АПвКаВ – для прокладки в земле (траншеях), в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях), где нет прямого воздействия солнечного света и агрессивных химических веществ на оболочку.
- АПвКаШв – когда кабель часть трассы проходит открыто по воздуху (по эстакадам, стенам), в условиях агрессивной атмосферы (промзоны), либо при риске случайных механических воздействий в процессе обслуживания. Полиэтиленовый шланг (Шв) обеспечивает защиту от ультрафиолета и химической коррозии алюминиевой оболочки.
Конструкция кабеля АПвКаВ 1х800
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Это обеспечивает высокий уровень электрической прочности, механической защиты и долговечности.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (для таких сечений – редко), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных определенным образом. Поверхность жилы должна быть гладкой, без смазки, препятствующей адгезии.
2. Экран по жиле (полупроводящий, токопроводящий)
Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенную в виде ленты полупроводящую экранирующую композицию. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 35 кВ – не менее 10.0 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические характеристики: длительно допустимая температура жилы возрастает до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C. Изоляция обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к термоциклированию и влаге.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух ключевых элементов:
5. Защитная алюминиевая оболочка
Изготавливается в виде гофрированной ленты из алюминиевого сплава, наложенной поверх экрана. Гофрирование придает оболочке гибкость и высокую механическую прочность на раздавливание и растяжение. Основные функции:
6. Наружный защитный покров (при наличии)
В базовом исполнении АПвКаВ его может не быть. Однако по требованию заказчика поверх алюминиевой оболочки может наноситься защитный шланг из полиэтилена (обозначение в марке тогда меняется на АПвКаШв) для дополнительной защиты от химической агрессии и ультрафиолета при прокладке на открытом воздухе.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10(12), 8,7/15(17,5), 12/20(24), 18/30(36), 26/35(40,5) |
| Класс напряжения | До 35 кВ включительно |
| Сечение основной жилы, мм² | 800 |
| Число жил | 1 |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Материал оболочки | Гофрированная алюминиевая лента |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Макс. температура жилы в режиме перегрузки, °C | +130 |
| Макс. температура жилы при КЗ (до 5 с), °C | +250 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,0371 (согласно ГОСТ 22483) |
| Допустимый ток нагрузки (зависит от условий прокладки), А | Примерно 800-1100 А (требует точного расчета по ПУЭ, IEC 60287) |
| Стойкость к переменному напряжению частотой 50 Гц | Выдерживает испытательное напряжение в течение 10 мин. (напр., для 35 кВ – 65 кВ) |
| Стойкость к импульсному напряжению | Выдерживает грозовой импульс 1,2/50 мкс (напр., для 35 кВ – 170 кВ) |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаВ 1х800 применяется для создания высоковольтных линий электропередачи и распределительных сетей. Одножильное исполнение требует особого внимания к компенсации индуктивных потерь и способу прокладки.
Важно: При прокладке однофазных кабелей (1х800) для трехфазной системы необходимо применять специальные схемы расположения (вплотную треугольником или с симметричной перекладкой), чтобы минимизировать индуктивное сопротивление и нагрев оболочек от циркулирующих токов. Оболочки кабелей должны быть заземлены с двух сторон для предотвращения наведения опасного потенциала.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКаВ 1х800
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
| Тип кабеля | Материал жилы/изоляции/оболочки | Ключевые отличия и область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвКаВ (рассматриваемый) | Ал/XLPE/Алюм. гофра | Высокая механическая прочность, герметичность, для сложных грунтов, коллекторов, водных преград. Без защитного шланга. |
| АПвКаШв | Ал/XLPE/Алюм. гофра + ПЭ шланг | То же, что АПвКаВ, но с дополнительной защитой от УФ и химии для открытой прокладки. |
| АПвПу или АПвП | Ал/XLPE/Полиэтиленовая оболочка | Более легкий и дешевый кабель для прокладки в кабельных сооружениях (туннелях, каналах), где нет риска механических повреждений и агрессивной среды. |
| АСБл | Ал/Бумажно-масляная/Свинец + броня | Традиционная технология. Тяжелее, есть риск утечки масла, меньшая допустимая температура (+70°C). Применяется там, где есть опыт эксплуатации и требуется высокая надежность в старых схемах. |
| ПвП (медный аналог) | Cu/XLPE/Полиэтиленовая оболочка | Медная жила имеет большую проводимость и меньший диаметр при том же сечении, но стоимость значительно выше. Применяется при жестких ограничениях по габаритам или току. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем кабель АПвКаВ отличается от АПвПу?
Основное отличие – в материале и функции внешней оболочки. У АПвПу наружная оболочка из полиэтилена, которая защищает от влаги и механических воздействий умеренного уровня. У АПвКаВ поверх экрана наложена гофрированная алюминиевая герметичная оболочка, которая выполняет не только защитную, но и экранирующую функцию, а также может проводить токи короткого замыкания. АПвКаВ существенно более стоек к механическим повреждениям (раздавливание, растяжение, грызуны) и является полностью герметичным барьером.
2. Как правильно заземлять оболочку одножильного кабеля АПвКаВ?
Алюминиевые оболочки всех трех кабелей трехфазной линии должны быть заземлены с обеих сторон. Для предотвращения циркуляции токов по оболочкам (которые вызывают дополнительные потери и нагрев) рекомендуется применять перекрёстное соединение оболочек (cross-bonding). При этом способе оболочки секционируются на три примерно равные участка и соединяются перекрестно так, чтобы суммарная ЭДС, наведенная в контуре оболочек за полный цикл, была близка к нулю. На концах линии оболочки напрямую и надёжно заземляются.
3. Можно ли прокладывать АПвКаВ 1х800 в одном лотке с кабелями низкого напряжения?
Прокладка допускается, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1). Кабели на напряжение выше 1 кВ рекомендуется прокладывать выше кабелей до 1 кВ. Между группами кабелей разных напряжений желательно устанавливать разделительные огнестойкие перегородки. Необходимо также учитывать дополнительный нагрев от соседних кабелей при расчете допустимого тока нагрузки.
4. Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвКаВ при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и в отсутствие внешних повреждений составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: постоянная работа при температурах, близких к предельным, термические перегрузки, повреждение оболочки при монтаже или в процессе эксплуатации, приводящее к проникновению влаги в изоляцию.
5. Какой метод соединения жил сечением 800 мм² предпочтителен?
Для кабелей такого сечения применяются, как правило, два метода:
Вне зависимости от метода, соединение должно быть помещено в герметичную соединительную муфту, восстанавливающую целостность изоляции, экрана и оболочки.
6. Как выбрать между АПвКаВ и АПвКаШв?
Выбор зависит от условий прокладки:
Заключение
Кабель АПвКаВ 1х800 является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации высоковольтных распределительных сетей классов напряжения 10-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичной гофрированной алюминиевой оболочки, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и возможность прокладки в широком диапазоне условий, включая сложные и коррозионно-активные среды. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (особенно в части заземления оболочек и расположения фаз для одножильных кабелей) и эксплуатация являются залогом безаварийной работы линии на протяжении десятилетий.