Кабель АПвКсП 150 мм
Кабель АПвКсП 150 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКсП с сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, в медной экранирующей оболочке и с полимерной защитной оболочкой. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие современным требованиям к распределительным сетям среднего напряжения.
Расшифровка маркировки АПвКсП 150 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – индекс, обозначающий, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой).
- Кс – тип экрана по жилам: К – экран выполнен из медных проволок, наложенных поверх экранирующей ленты, с – наличие выравнивающего слоя полупроводящего материала под экраном.
- П – материал внешней защитной оболочки: полиэтилен (в некоторых интерпретациях – полимерная оболочка, чаще всего полиэтиленовая или поливинилхлоридная, но для данной марки, как правило, используется полиэтилен).
- 150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 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. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что зависит от требований к гибкости.
- 2. Экран (полупроводящий) по жиле. Нанесенный экструзией слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений в изоляции.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ). Сшивка молекул полимера (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные стойкости, устойчивость к деформациям и старению по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- 4. Экран (полупроводящий) по изоляции. Второй слой полупроводящего материала, нанесенный экструзией поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
- 5. Медный экран. Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх экранирующей медной ленты. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющего проводника при коротких замыканиях на землю. Для сечения 150 мм² сечение медных проволок нормировано.
- 6. Поясная изоляция. Лента из полимерного материала, наложенная поверх скрученных экранированных жил. Служит для фиксации конструкции и дополнительной изоляции.
- 7. Защитная оболочка. Внешняя оболочка из полиэтилена (ПЭ) или, в некоторых исполнениях, поливинилхлорида (ПВХ). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и ультрафиолетового излучения (при использовании стабилизированного полиэтилена).
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, по кабельным этажам и галереям.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Рекомендуется использование в агрессивных грунтах (засоленных, с блуждающими токами) благодаря стойкости полиэтиленовой оболочки.
- Прокладка в помещениях, в том числе с повышенной влажностью.
- Прокладка. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. Радиус изгиба должен соблюдаться строго. При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
- Соединение и оконцевание. Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Для алюминиевых жил обязательна зачистка и применение кварцевазелиновой пасты или иных антиоксидантных составов для предотвращения окисления.
- Заземление. Медный экран (проволочный) и броня (если есть) должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и корректной работы релейной защиты.
- Испытания. После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано для XLPE) или переменным напряжением очень низкой частоты (VLF).
Конструкция кабеля АПвКсП 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвКсП 1х150 мм² и 3х150 мм².
| Параметр | Значение для 1х150 мм² | Значение для 3х150 мм² | Примечание |
|---|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное. | |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 25 кВ | Для кабелей на U0/U = 8,7/10 кВ. | |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) | ~320 А | ~275 А (на жилу) | Зависит от условий прокладки (в воздухе, в земле). |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, не более | 0,206 Ом/км | 0,206 Ом/км | По ГОСТ 22483. |
| Индуктивное сопротивление | ~0,1 Ом/км | ~0,11 Ом/км | При частоте 50 Гц. |
| Емкость | ~0,25 мкФ/км | ~0,22 мкФ/км | |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура жилы при КЗ | +250°C (продолжительность до 5 с) |
| Максимальная допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Стойкость к воздействию солнечного излучения | Есть (при использовании стабилизированного ПЭ) |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКсП 150 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:
Важно: Прокладка по воздуху (по фасадам, между зданиями) возможна, но требует учета ветровых и ледовых нагрузок, а также УФ-стабильности оболочки. Для воздушных линий чаще применяются специальные марки кабелей с несущим тросом (например, АПвКсПт).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабеля на напряжение 10 кВ сечением 150 мм² необходимо рассматривать альтернативы.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Ключевые отличия от АПвКсП | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|---|---|
| АПвКсП | Алюминий | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Базовая модель для сетей 6-10 кВ. | Универсальная прокладка в земле, кабельных сооружениях. |
| ПвКсП | Медь | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Медная жила: выше проводимость, стойкость к окислению, механическая прочность, но существенно выше стоимость и масса. | Ответственные объекты, объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (в исполнении нг(А)), ограниченные сечения каналов. |
| ААБл | Алюминий | Бумажная, пропитанная | Более тяжелый, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), подвержен старению изоляции. Ниже допустимая температура жилы (+70°C). | Реконструкция старых сетей, где исторически применялись кабели с бумажной изоляцией. |
| АПвП | Алюминий | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Отсутствует экран из медных проволок (только полупроводящие экраны). Не подходит для сетей выше 1 кВ в общепринятой практике. | Сети напряжением до 1 кВ. |
Критерии выбора: Основными критериями являются условия прокладки (земля, воздух, помещение), требования к токовой нагрузке, бюджет проекта, необходимость обеспечения повышенной стойкости к коротким замыканиям (где преимущество у меди). Алюминиевый кабель АПвКсП 150 мм² представляет собой оптимальное по цене и характеристикам решение для большинства проектов распределительных сетей 10 кВ.
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие АПвКсП от АПвП?
Отличие заключается в наличии у АПвКсП полноценного экрана из медных проволок поверх полупроводящего слоя. Кабель АПвП имеет только полупроводящие экраны по жиле и изоляции, но не имеет медного экрана. Это делает АПвКсП пригодным для сетей среднего напряжения (6-35 кВ), так как медный экран выравнивает поле, обеспечивает безопасность при касании оболочки и отводит токи утечки. АПвП применяется на напряжение до 1 кВ.
Можно ли прокладывать АПвКсП 150 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, полиэтиленовая оболочка кабеля обеспечивает стойкость к влаге и агрессивным средам. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в земле (траншее) кабель должен быть защищен от механических повреждений сверху на всем протяжении. Это осуществляется путем укладки сигнальной ленты, кирпича или специальных защитных плит. Прокладка в трубах или блоках является избыточной мерой и применяется только на участках с повышенной нагрузкой (под дорогами, въездами).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от множества факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, количества работающих рядом кабелей и их взаимного расположения. Приблизительное значение для одиночного кабеля АПвКсП 3х150 мм², проложенного в земле (траншее) на глубине 0,7 м в нормальном грунте с удельным тепловым сопротивлением 1,2 К·м/Вт, составляет около 275 А на жилу. Для точного расчета необходимо использовать методики, изложенные в ПУЭ гл. 1.3, или специализированное программное обеспечение.
Требуется ли подогрев кабеля при прокладке в зимних условиях?
Согласно техническим условиям, минимальная температура прокладки кабеля АПвКсП без предварительного подогрева составляет -15°C. При более низких температурах или если температура кабеля ниже указанной, его необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов. Прокладка переохлажденного кабеля приведет к растрескиванию изоляции и оболочки.
Чем обоснован выбор алюминия вместо меди для такого кабеля?
Выбор алюминия в кабелях среднего напряжения для распределительных сетей, особенно на сечениях от 70 мм² и выше, в первую очередь обоснован экономической целесообразностью. Алюминий значительно дешевле меди, а кабель с алюминиевой жилой легче. При правильном монтаже (использование антиоксидантов, качественных контактов) и эксплуатации в рамках номинальных параметров надежность линии на основе АПвКсП не уступает медному аналогу. Это делает его основным решением для строительства протяженных магистральных и распределительных линий 6-10 кВ.
Как маркируется кабель при поставке?
Кабель поставляется на барабанах. На щечку барабана наносится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля (АПвКсП), номинального напряжения (кВ), количества и сечения жил (например, 3х150), длины в метрах, массы барабана, даты изготовления, номера барабана и обозначения стандарта (ТУ или ГОСТ). На самой оболочке кабеля через равные промежутки (обычно не более 550 мм) наносится непрерывная маркировка с указанием марки, сечения, года выпуска и наименования производителя.