Кабель АПвКПуг 1х185: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКПуг 1х185 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный круглыми стальными оцинкованными проволоками, с медной жилой сечением 185 мм², предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в агрессивных средах, сейсмически активных районах и на трассах с высокой механической нагрузкой.

Расшифровка маркировки АПвКПуг 1х185

• А – Алюминиевая жила.
• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• К – Броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• П – Наружная оболочка из полиэтилена.
• уг – Усиленная конструкция (толщина внутренней оболочки увеличена для дополнительной защиты от механических повреждений и коррозии брони).
• 1х185 – Одна жила сечением 185 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля АПвКПуг 1х185

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

1. Токопроводящая жила

Жила выполнена из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или круглой многопроволочной конструкции, что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

На жилу экструдируется слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполнена из силанольносшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами, сохраняет их в широком диапазоне температур (от -50°C до +90°C при длительной эксплуатации). Толщина изоляции нормирована стандартами на напряжение 110 кВ.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Второй слой полупроводящего материала, накладываемый поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля и обеспечивающую безопасность при касании.

5. Медные экраны (поясная экранировка)

Поверх экрана по изоляции накладываются медные проволоки (или медная лента) малого сечения, соединенные между собой. Их назначение – проведение токов утечки и токов короткого замыкания, а также обеспечение симметрии электрического поля. Для одножильных кабелей на высокое напряжение это критически важный элемент.

6. Разделительный слой

Представляет собой обмотку из полимерной пленки или аналогичного материала, предотвращающую повреждение внутренней оболочки острыми кромками медных экранов.

7. Внутренняя оболочка из ПВХ пластиката

Оболочка, обозначенная в маркировке буквой «в», служит для защиты экранов от коррозии и механических повреждений. В модификации «уг» (усиленная) ее толщина увеличена, что обеспечивает дополнительную стойкость к агрессивным грунтам и механическим воздействиям.

8. Броня

Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх внутренней оболочки с определенным шагом. Броня обеспечивает защиту кабеля от растягивающих усилий (например, при подвижках грунта), от механических повреждений (удары лопатой, давление камней) и от грызунов.

9. Наружная оболочка из полиэтилена

Защищает броню от коррозии и агрессивного воздействия химических веществ, содержащихся в почве или воде. Полиэтилен (обозначение «П» в маркировке) обладает высокой стойкостью к влаге и химикатам.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКПуг 1х185

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	64/110
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	126
Частота, Гц	50
Сечение жилы, мм²	185
Материал жилы	Алюминий
Класс жилы	2 (многопроволочная)
Испытательное переменное напряжение, кВ (5 мин.)	160
Испытательное постоянное напряжение, кВ (15 мин.)	240
Допустимая длительная температура жилы, °C	+90
Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C	+250
Минимальная температура прокладки, °C	-15 (без предварительного подогрева)
Минимальный радиус изгиба	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,164
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	10000
Срок службы	Не менее 30 лет

Области применения

Кабель АПвКПуг 1х185 применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей класса напряжения 110 кВ. Основные сферы использования:

• Подземные кабельные линии: Прокладка в земле (траншеях) с защитой песчаной подсыпкой и сигнальной лентой. Броня и усиленная оболочка «уг» делают его предпочтительным выбором для трасс в городской черте, промышленных зонах, на пересечениях с дорогами.
• Переходы через водные преграды: Прокладка по дну рек, озер, в коллекторах и тоннелях благодаря высокой механической прочности и стойкости оболочки к влаге.
• Сейсмически активные районы и зоны с подвижными грунтами: Броня из круглых проволок эффективно воспринимает растягивающие и сдавливающие нагрузки.
• Электроснабжение крупных промышленных объектов: Заводы, нефтеперерабатывающие комплексы, горнодобывающие предприятия.
• Вводы на территории подстанций и ГРЭС.
• Резервирование воздушных линий электропередачи (ВЛ) в экологически чувствительных или сложных для строительства ВЛ районах.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля на 110 кВ требует строгого соблюдения правил ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение под открытым небом должно быть временным, барабаны необходимо укрывать брезентом.
• Подготовка трассы: Глубина траншеи – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть очищено от острых камней и мусора, уплотнено и отсыпано слоем песка (подушка) толщиной не менее 10 см.
• Раскатка кабеля: Допускается раскатка с барабана, установленного на кабелеукладчике, или с неподвижного барабана с использованием направляющих роликов. Категорически запрещено допускать надломы и изгибы с радиусом меньше допустимого (20D).
• Укладка в траншею: Кабель укладывается «змейкой» с запасом по длине 1-2% для компенсации температурных деформаций и возможных смещений грунта. После укладки кабель засыпается слоем мягкого песка (не менее 15 см), затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом.
• Соединение и оконцевание: Производится только с использованием специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) на 110 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Работы должны выполняться высококвалифицированным персоналом в условиях чистоты.
• Заземление: Медные экраны и броня кабеля подлежат обязательному двухстороннему заземлению на концах линии. Для предотвращения наведения циркулирующих токов в экранах одножильных кабелей применяется перекрестное соединение экранов (транспозиция) на участках длиной более нескольких сотен метров.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКПуг 1х185

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Комбинация изоляции XLPE и брони обеспечивает срок службы свыше 30 лет.
• Отличные электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
• Высокая механическая прочность: Броня защищает от большинства внешних механических воздействий.
• Стойкость к агрессивным средам: Полиэтиленовая наружная оболочка и усиленная внутренняя оболочка из ПВХ устойчивы к влаге, кислотам, щелочам, содержащимся в грунте.
• Относительно меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же класса напряжения, что облегчает монтаж.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Кабели на 110 кВ являются капиталоемким оборудованием.
• Сложность монтажа и требование к квалификации персонала: Особенно критичны работы по монтажу муфт.
• Необходимость применения специальных мер при прокладке в одну фазу: Из-за явления электромагнитной индукции в экранах и броне требуются перекрестные соединения или применение демпфирующих устройств.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Нарушение технологии раскатки может привести к микротрещинам в изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвКПуг и АПвПуг?

Основное отличие – в типе брони. АПвКПуг имеет броню из Круглых стальных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. АПвПуг имеет броню из двух Плоских стальных оцинкованных лент (защита в основном от сдавливания). Для прокладки в грунтах с риском смещений и растяжений (береговые зоны, склоны) предпочтительнее АПвКПуг.

Вопрос 2: Почему в кабеле используется именно алюминиевая жила, а не медная?

Для высоковольтных линий электропередачи на большие расстояния и сечения ключевым фактором является экономический. Алюминий значительно дешевле меди, а при сечении 185 мм² его проводимость достаточна для передачи больших мощностей. Конструкция кабеля и условия теплоотвода компенсируют более низкую, чем у меди, электропроводность алюминия.

Вопрос 3: Обязательно ли делать перекрестное соединение экранов (транспозицию) на линии из кабелей АПвКПуг 1х185?

Да, для одножильных кабелей длиной более нескольких сотен метров это обязательная мера. При протекании тока по жиле в окружающих металлических элементах (экранах, броне) наводится ЭДС. Если их заземлить только с двух сторон, в замкнутом контуре будут протекать значительные циркулирующие токи, вызывающие дополнительные потери и перегрев. Перекрестное соединение экранов между собой в специальных муфтах через каждые 300-500 метров разбивает длинный контур на короткие, сводя эти токи к минимуму.

Вопрос 4: Каковы требования к трассе для прокладки такого кабеля? Можно ли его прокладывать в одном кабельном канале с кабелями более низкого напряжения?

Трасса должна быть согласована с эксплуатирующими и надзорными органами. Совместная прокладка в одной траншее или канале с кабелями на напряжение до 10 кВ, как правило, допускается, но при соблюдении строгих условий: наличие несгораемых разделительных перегородок, обеспечение расстояний, регламентированных ПУЭ (например, не менее 250 мм между кабелями 110 кВ и 1 кВ). Однако рекомендуется, по возможности, прокладывать кабели 110 кВ в отдельной траншее или канале.

Вопрос 5: Как определяется необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается на стадии проектирования на основе расчета по следующим критериям: допустимая длительная токовая нагрузка (по таблицам ПУЭ с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества кабелей в траншее), потеря напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Для магистральных линий 110 кВ сечение 185 мм² является одним из стандартных и широко применяемых для передачи значительных мощностей (порядка 100-150 МВА и более).

Заключение

Кабель АПвКПуг 1х185 представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства подземных кабельных линий электропередачи класса напряжения 110 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной оболочки и брони из круглых проволок, делает его пригодным для эксплуатации в наиболее сложных условиях. Успешное применение данного кабеля напрямую зависит от корректного выбора, строгого соблюдения технологий монтажа, соединения и заземления, а также от квалификации обслуживающего персонала. Понимание его детальных характеристик и особенностей является необходимым условием для проектировщиков, монтажников и эксплуатационников в сфере высоковольтных электрических сетей.