Кабель АПвКШв 150 мм

Кабель АПвКШв 150 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКШв с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой жилой, броней из гофрированной стальной ленты и защитным шлангом из поливинилхлорида. 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. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и других условиях, где присутствуют механические воздействия и риск повреждения грызунами.

Расшифровка маркировки АПвКШв 150 мм²

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
К – тип броневой защиты: броня из круглых стальных оцинкованных проволок или гофрированной стальной ленты (в данной марке, как правило, применяется гофрированная лента).
Шв – материал защитного шланга (оболочки) поверх брони: шланг выпрессованный из поливинилхлорида.
150 – номинальное сечение основной токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвКШв 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила может быть как однопроволочной (одножильной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2. Жила имеет круглую форму и соответствует требуемому номинальному сечению.
Экран по жиле (полупроводящий экран). Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
Изоляция. Основной диэлектрический барьер. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Для кабеля на 6-20 кВ толщина изоляции стандартизирована. Сшитый полиэтилен обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
Экран по изоляции (полупроводящий экран). Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он, совместно с экраном по жиле, создает цилиндрический конденсатор с идеально равномерным радиальным полем внутри изоляции.
Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для формирования круглой формы.
Медные экраны. Поверх экрана по изоляции каждой жилы (или поверх поясной изоляции) накладываются экраны в виде медных лент или медной проволоки, спирально наложенной с малым шагом. Их назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве защитного проводника для токов короткого замыкания. Для сечения 150 мм² экраны, как правило, имеют значительное сечение.
Разделительный слой. Под броней накладывается слой из битумированной бумаги, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты. Он предотвращает повреждение внутренних элементов острыми кромками брони и обеспечивает легкое снятие бронепокрова при монтаже.
Броня. Выполняется в виде гофрированной стальной оцинкованной ленты (маркировка «К» в данном контексте). Гофрирование придает броне гибкость и позволяет кабелю сохранять радиус изгиба. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (давление грунта, удары лопатой), растягивающих усилий и защищает от грызунов.
Защитный шланг (внешняя оболочка). Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) методом экструзии поверх брони (Шв). Оболочка защищает броню от коррозии, обладает стойкостью к влаге, маслам, агрессивным почвам и обеспечивает нераспространение горения (кабели с индексом «нг» не распространяют горение при групповой прокладке). Цвет оболочки обычно черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для кабеля на напряжение 10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для трехжильного кабеля АПвКШв 3х150 мм².

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U₀/U, кВ	6/10; 8,7/15; 12/20	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек)	+250 °C	Для алюминиевой жилы
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15 °C
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	30 кВ (для 10 кВ кабеля)	Продолжительность 10 мин.
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11	При частоте 50 Гц
Емкостное сопротивление, Ом/км	~0.12	При частоте 50 Гц

Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)

Допустимые токи нагрузки зависят от способа прокладки. Данные приведены для кабеля АПвКШв 3х150 мм² при температуре земли +25°C и температуре жилы +90°C.

Способ прокладки	Допустимый длительный ток, А	Условия
В земле (траншее)	305 А	Глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, одна кабельная линия
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	275 А	Температура воздуха +25°C, одна кабельная линия

Важно: При групповой прокладке, ином удельном сопротивлении грунта или температуре окружающей среды вводятся поправочные коэффициенты, регламентированные ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и ГОСТ 31996-2012.

Механические и геометрические параметры

Параметр	Примерное значение для 3х150 мм²
Наружный диаметр кабеля	55-65 мм (зависит от производителя и напряжения)
Масса 1 км кабеля	4500-5500 кг
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15-20 наружных диаметров кабеля (D_каб)
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКШв 150 мм² применяется для создания магистральных и распределительных линий электроснабжения в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:

Промышленные предприятия: питание цехов, распределительных пунктов, мощных электродвигателей.
Городские распределительные сети (ГРС): питание трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ, кольцевание подстанций.
Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
Добывающая промышленность: разрешается прокладка в шахтах, не опасных по газу и пыли.
Объекты энергетики: соединения внутри и между подстанциями.

Способы прокладки:

Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой. Броня и оболочка Шв обеспечивают защиту от коррозии и механических воздействий.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Благодаря нераспространению горения (при наличии индекса «нг») кабель допускается к групповой прокладке.
Прокладка по стенам и конструкциям зданий: Допускается при условии защиты от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.

Запрещена прокладка по воздуху (на опорах) без дополнительной защиты от ультрафиолета, так как ПВХ оболочка подвержена разрушению под его воздействием.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе между кабелями АПвКШв и другими марками необходимо учитывать технико-экономические показатели.

АПвКШв vs АПвБШв: Кабель АПвБШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (плоских). Гофрированная броня (К) обеспечивает лучшую гибкость и меньшее увеличение диаметра и веса кабеля при сопоставимой защите.
АПвКШв vs АПвПг: Кабель АПвПг имеет броню из плоской стальной оцинкованной проволоки. Проволочная броня лучше защищает от растягивающих усилий, но кабель становится менее гибким и более дорогим. Выбор зависит от условий прокладки.
АПвКШв vs АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот) и постепенно вытесняется кабелями с изоляцией из СПЭ, которые проще в монтаже и эксплуатации, не требуют сложных концевых муфт.
АПвКШв vs ПвКШв: Кабель ПвКШв имеет медную жилу. Медный кабель имеет меньший диаметр при том же сечении, большую пропускную способность по току и лучшую коррозионную стойкость жилы, но существенно дороже. Выбор в пользу алюминия часто делается по экономическим соображениям при достаточности его электрических характеристик.

Монтаж и эксплуатация: ключевые требования

Радиус изгиба: Минимальный радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого требования ведет к повреждению изоляции и экранов.
Подогрев: Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля в барабане.
Раскройка концов: Требует высокой квалификации. Послойное снятие оболочки, брони, экранов и изоляции должно производиться специальным инструментом согласно инструкции по монтажу муфт.
Заземление: Медные экраны и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии для безопасности и правильной работы релейной защиты.
Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (для СПЭ изоляции) и проверке целостности и правильности фазировки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвКШв от АПвБШв?

Основное отличие – тип бронепокрова. АПвКШв имеет броню из одной гофрированной стальной оцинкованной ленты, что обеспечивает лучшую гибкость и меньший вес. АПвБШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, наложенных плоской спиралью с перекрытием. Оба типа обеспечивают защиту от механических повреждений, но выбор зависит от конкретных условий трассы и требований к гибкости.

Можно ли прокладывать кабель АПвКШв 150 мм² в земле без дополнительной защиты?

Да, это основной способ прокладки для данной марки кабеля. Броня из гофрированной стали и наружная ПВХ оболочка (Шв) специально предназначены для защиты от коррозии, механических воздействий грунта и грызунов. Однако, согласно ПУЭ, в местах повышенной нагрузки (под дорогами, в местах вероятных раскопок) рекомендуется дополнительная защита в виде плит или кирпича.

Какое максимальное расстояние можно проложить кабель АПвКШв 3х150 мм² без установки соединительных муфт?

Расстояние ограничивается, в первую очередь, строительной длиной кабеля на барабане, которая обычно составляет от 250 до 500 метров. Технически, при наличии бухты нужной длины, можно пролисать и 1 км без муфты. Однако на практике длина участка ограничивается возможностью транспортировки и укладки тяжелого барабана, а также условиями трассы (повороты, перепады высот). Установка промежуточных муфт увеличивает точки потенциального отказа, поэтому чем их меньше, тем надежнее линия.

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета ожидаемой максимальной токовой нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. При прокладке в земле (траншее) в нормальных условиях (+25°C грунта, удельное сопротивление 1.0 К·м/Вт) допустимый длительный ток для трехжильного кабеля АПвКШв 3х150 мм² составляет примерно 305 А. При прокладке в воздухе при +25°C – около 275 А. Окончательный выбор должен быть подтвержден расчетом по ПУЭ с учетом всех поправочных коэффициентов.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на кабель АПвКШв 150 мм² специальная подготовка экрана?

Да, это критически важная операция. На подготовленном конце кабеля необходимо создать плавный переход электрического поля с изоляции жилы на изоляцию муфты. Для этого с помощью специального инструмента (стриппера) или вручную снимают наружные покровы, броню, разделительный слой и внешнюю полупроводящую экранную ленту на определенную длину. Далее на очищенную изоляцию из сшитого полиэтилена накладывается проводящий или полупроводящий слой (входит в комплект муфты), который и обеспечивает выравнивание поля. Неправильная подготовка экрана – основная причина пробоя муфты в эксплуатации.

Каков срок службы кабеля АПвКШв 150 мм²?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, включая АПвКШв, составляет не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки, указанных в технических условиях (ТУ) или ГОСТ 31996-2012. Фактический срок службы может быть как больше, так и меньше в зависимости от реальных нагрузок, внешних воздействий и качества обслуживания линии.