Кабель АПвКШп 150 мм

Кабель АПвКШп 150 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКШп с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, броней из круглых стальных оцинкованных проволок и наружным шлангом из полиэтилена. 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 конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в условиях агрессивных сред и при наличии механических воздействий.

Расшифровка маркировки АПвКШп 150 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтина (XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• К – броневая защита в виде круглых стальных оцинкованных проволок.
• Шп – защитный шланг (покров) из полиэтилена.
• 150 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвКШп 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Для сечения 150 мм² типична трехжильная исполнение.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и укладки. Жилы имеют стандартную цветовую или цифровую маркировку.

2. Фазная изоляция

Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтина под высоким давлением, обладает исключительными свойствами: высокая температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к коротким замыканиям (до +250°C), высокая механическая прочность и устойчивость к трекингу.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных полимерных лент или экструдированного слоя, которая обеспечивает дополнительную электрическую прочность и механическую связь элементов.

4. Экран по изоляции

Кабель на напряжение 6 кВ и выше обязательно имеет экран по изоляции каждой жилы. Он выполняется в виде полупроводящего слоя (полупроводящая лента или экструдированный полупроводящий сшитый полиэтиен) и медной ленты или проволок, наложенных поверх него. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения, и служит для защиты от внешних электромагнитных помех.

5. Оболочка (внутренняя)

Поверх скрученных экранированных жил накладывается герметизирующая оболочка из ПВХ пластиката. Она служит для защиты изоляции и экранов от увлажнения, а также как основа для последующего наложения брони.

6. Броня

Броня типа «К» – это повив из круглых стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки (под броней из битумных составов и/или полимерных лент). Основное назначение – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, сдавливания грунтом, грызунов). Для кабеля 150 мм² броня обеспечивает высокую механическую прочность.

7. Наружный шланг

Защитный шланг из полиэтилена (Шп) накладывается поверх брони для защиты стальных проволок от коррозии в агрессивных грунтах (кислых, щелочных, содержащих блуждающие токи). Полиэтилен обладает высокой стойкостью к химическим воздействиям и влагонепроницаемостью.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для Uн=10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для трехжильного кабеля АПвКШп 150 мм².

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, Uн/U (Um), кВ	6/10 (12) или 10/10 (12) или 20/20 (24)	Um – максимальное длительно допустимое напряжение
Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C
Максимальная температура жилы при КЗ (до 4 сек)	+250°C
Допустимая температура нагрева жил при перегрузке	+130°C
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Емкость жилы на 1 км длины	~0.3-0.4 мкФ/км	Зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление, Х0	~0.1 Ом/км
Активное сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.206 Ом/км	Согласно ГОСТ 22483

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева	Не ниже -15°C
Стойкость к агрессивным грунтам	Высокая, благодаря шлангу из полиэтилена
Способ прокладки	В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, на эстакадах. Не предназначен для прокладки в воде.
Минимальная глубина прокладки в земле	0.7-1.0 метра (регламентируется ПУЭ и проектом)
Срок службы	Не менее 30 лет

Габаритные, весовые и токовые параметры (примерные для 10 кВ)

Параметр	Значение
Количество и сечение жил	3х150 мм²
Наружный диаметр кабеля, приблизительно	70-80 мм
Масса 1 км кабеля, приблизительно	6000-7500 кг
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м)	~320-350 А
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C)	~290-320 А

Примечание: Точные значения диаметра, массы и токовых нагрузок зависят от конкретного производителя и должны уточняться по техническому каталогу. Токовые нагрузки могут значительно варьироваться в зависимости от условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее и т.д.).

Область применения кабеля АПвКШп 150 мм²

Данный кабель применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:

• Питание мощных потребителей: Подключение трансформаторных подстанций 6/10/20 кВ, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Городские распределительные сети: Прокладка кабельных линий от центра питания (ЦП) до районных трансформаторных подстанций (ТП) в условиях плотной городской застройки.
• Промышленные сети: Прокладка в пределах промышленных зон, где возможны механические воздействия или присутствие агрессивных веществ в грунте.
• Объекты инфраструктуры: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных узлов, метрополитена.
• Резервирующие и вводные линии: Устройство ответственных связей, требующих высокой надежности.

Кабель АПвКШп не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также по воздуху на тросах (если это не специально оговоренная трасса по эстакаде).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем ААШп (с бумажно-масляной изоляцией):

• Преимущества АПвКШп:
  • Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у ААШп), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
  • Отсутствие риска течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений по перепаду высот.
  • Меньшая масса и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
  • Более простой и чистый монтаж (не требуется герметизация концов перед установкой муфт).
  • Меньшие диэлектрические потери.
• Недостатки АПвКШп:
  • Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже.
  • Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт для обеспечения равномерности электрического поля.

Сравнение с кабелем АПвП (в ПВХ шланге):

• Преимущества АПвКШп (полиэтиленовый шланг): Более высокая стойкость к влаге, химикатам и солнечному излучению. Полиэтиленовый шланг обеспечивает лучшую защиту брони от коррозии в агрессивных средах.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
• Подготовка к прокладке: Необходимо проверить целостность оболочки и брони. При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении.
• Прокладка: При укладке в траншею необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и засыпку поверх кабеля слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной не менее 200 мм перед укладкой сигнальной ленты и окончательной засыпкой. Строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
• Монтаж муфт: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтина используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Крайне важна тщательная зачистка полупроводящих слоев и соблюдение абсолютной чистоты в зоне монтажа.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 4Uн для 10 кВ кабеля) в соответствии с ПТЭЭП и ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвКШп от АПвБШп?

Основное отличие в типе брони. У кабеля АПвБШп броня типа «Б» – это две стальные оцинкованные ленты (горизонтальная и поверх нее – с перекрытием). У АПвКШп броня типа «К» – круглые стальные проволоки. Броня из проволок лучше защищает от растягивающих усилий и используется на участках с повышенным риском таких нагрузок (например, на склонах). Броня из лент лучше защищает от продавливающих ударов.

Можно ли проложить кабель АПвКШп 150 мм² по воздуху (по фасаду здания)?

Да, можно, но с учетом условий. Кабель не предназначен для подвеса на тросах, но может быть проложен по эстакадам, галереям, конструкциям. При прокладке на открытом солнце полиэтиленовый шланг устойчив к УФ-излучению, однако необходимо учитывать снижение токовой нагрузки из-за нагрева солнечными лучами. Также требуется надежное крепление кабеля.

Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель?

Термическая стойкость к току короткого замыкания рассчитывается по формуле и зависит от времени действия защиты. Например, при времени отключения КЗ 1 секунда, для алюминиевой жилы 150 мм² с изоляцией XLPE (допустимая температура +250°C) расчетный ток термической стойкости может составлять примерно 12-14 кА. Точное значение необходимо рассчитывать для конкретных условий проекта.

Нужна ли дополнительная защита при прокладке в одной траншее с другими кабелями?

Да, при параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния между ними (не менее 100 мм для кабелей 10 кВ согласно ПУЭ) для обеспечения теплоотвода. Также кабели должны быть уложены с зазором и, как правило, разделены слоем песка или грунта. При пересечении с другими коммуникациями (трубопроводы, кабели связи) кабель АПвКШп должен быть защищен разделяющим слоем грунта или проложен в защитной трубе на участке пересечения.

Как маркируется и учитывается длина кабеля на барабане?

На щеке барабана крепится бирка с указанием завода-изготовителя, марки кабеля, длины в метрах, массы барабана, даты изготовления и номера барабана. Фактическая длина может незначительно отличаться от указанной. При приемке рекомендуется проверить целостность внешних покровов по всей длине раскатки.

Какие муфты используются для соединения и оконцевания АПвКШп 150 мм²?

Для данного кабеля применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтина на соответствующее напряжение (10 или 20 кВ). Наиболее распространены:

• Соединительные муфты: Типа 3M, Raychem, Nexans, а также отечественных производителей (КВТ, ЗЭТ и др.) – термоусаживаемые или холодноусаживаемые.
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Типа СТп, ПСТп, а также полимерные проходные изоляторы для КРУ.

Выбор муфты зависит от условий установки (наружная/внутренняя), типа присоединяемого оборудования и требований проекта.