Кабель АПвКсП 1х150

Кабель АПвКсП 1х150: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКсП 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110 кВ и частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом высоковольтных сетей и характеризуется высокой надежностью, долговечностью и устойчивостью к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвКсП 1х150

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из полиэтилена.
• в – обозначение, указывающее на то, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой) (СИП – сшитый полиэтилен).
• К – наличие экрана поверх токопроводящей жилы из электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты.
• с – наличие свинцовой оболочки.
• П – наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• 1х150 – одна токопроводящая жила сечением 150 мм².

Таким образом, полное наименование расшифровывается как: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном по жиле, в свинцовой оболочке, с наружной защитной оболочкой из полиэтилена, одножильный, сечением 150 мм².

Конструкция кабеля АПвКсП 1х150

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
• Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
• Форма: круглая или секторная. В одножильном исполнении чаще применяется круглая форма.
• Сечение: 150 мм² (номинальное). Фактическое сечение соответствует ГОСТ и имеет допустимые отклонения.

2. Экранирующий слой по жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение возникновения локальных электрических напряжений и коронного разряда, которые могут разрушить основную изоляцию.

3. Основная изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу уникальные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме перегрузки или короткого замыкания), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу.
• Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16-705.499-2010) и для напряжения 110 кВ составляет несколько миллиметров.

4. Экранирующий слой по изоляции

Поверх основной изоляции накладывается экран, состоящий из двух элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного слоя: обеспечивает плотный контакт с изоляцией и выравнивает поле.
• Медные проволоки или ленты: выполняют функцию токоведущего экрана. Они предназначены для отвода токов утечки и замыкания на землю, а также для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жилы. В кабелях на 110 кВ это, как правило, медные проволоки, наложенные спирально.

5. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию (обычно из ПЭТ-лент или аналогичных материалов), которая защищает свинцовую оболочку от механических повреждений медными проволоками экрана.

6. Герметизирующая оболочка

• Материал: свинец или свинцовый сплав. Это ключевой элемент для защиты от влаги. Свинцовая оболочка является абсолютно герметичным барьером, предотвращающим продольное и радиальное распространение влаги внутри кабеля. Она также выполняет функцию нулевой жилы в режиме однофазного короткого замыкания на землю.
• Толщина оболочки стандартизирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.

7. Защитный покров (броня)

Поверх свинцовой оболочки для защиты от механических повреждений, коррозии и обеспечения необходимой прочности на растяжение накладывается броневой покров. Для кабеля АПвКсП он обычно включает:

• Подушка под броню: слой битума и крепированной бумаги или ПЭТ-лент для защиты свинца от повреждения бронелентами.
• Броня: две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором.

8. Наружная защитная оболочка

• Материал: полиэтилен (обозначение «П» в маркировке). Наружная оболочка из полиэтилена высокой плотности (HDPE) защищает броню от коррозии и агрессивных химических воздействий почвы, а также обеспечивает высокие диэлектрические свойства внешнего покрова.
• Цвет: обычно черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКсП 1х150 на 110 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	64/110 (126) кВ
Сечение основной жилы	150 мм²
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	90 °C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек)	250 °C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-20 °C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при 20 °C, не более	0.206 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа	~160 кВ (в течение 15 мин)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 8000 — 9500 кг (зависит от конкретной конструкции)
Строительная длина	Оговаривается с заводом-изготовителем, обычно не менее 250-300 м

Область применения

Кабель АПвКсП 1х150 предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямого солнечного излучения). Основные сферы применения:

• Магистральные линии электропередачи 110 кВ в городских и промышленных сетях.
• Вводы и выводы на подстанциях и распределительных устройствах (РУ).
• Питание крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Резервирование воздушных линий (ВЛ) на особо ответственных участках.
• Прокладка по мостам, эстакадам и в условиях с повышенной коррозионной активностью (благодаря комбинации свинцовой оболочки и полиэтиленового шланга).

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования на подвижных механизмах.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКсП 1х150

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность (срок службы ≥ 30 лет): достигается за счет стабильности свойств сшитого полиэтилена и абсолютной герметичности свинцовой оболочки.
• Отличные электрические характеристики: низкие диэлектрические потери, высокая электрическая прочность.
• Высокая допустимая температура и перегрузочная способность по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
• Устойчивость к влаге: свинцовая оболочка полностью исключает проникновение влаги в изоляцию, что критически важно для долговечности.
• Механическая прочность: броня из стальных лент и полиэтиленовый шланг обеспечивают защиту при прокладке и эксплуатации в грунте.
• Относительно меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями того же напряжения.

Недостатки:

• Высокая стоимость: обусловлена сложной конструкцией и использованием дорогих материалов (свинец, медь для экрана).
• Сложность монтажа и необходимость специального оборудования: для разделки концов требуются высококвалифицированные специалисты и набор муфт (концевых и соединительных).
• Большой вес: усложняет транспортировку и монтаж.
• Требования к квалификации персонала при монтаже и обслуживании.
• Необходимость применения специальных аксессуаров: муфты должны быть рассчитаны на работу со свинцовой оболочкой.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвКсП 1х150 регламентируется ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП и инструкциями заводов-изготовителей.

• Транспортировка и хранение: барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Подготовка трассы: дно траншеи должно быть выровнено, очищено от камней и мусора, выполнена подсыпка и защита (например, песчаная подушка и кирпич или бетонные плиты поверх кабеля).
• Раскатка производится с применением кабельных роликов, не допуская превышения минимального радиуса изгиба и механических повреждений оболочки.
• Монтаж муфт – критически важная операция. Требует чистого, защищенного от погодных условий места, специального инструмента для разделки (снятия слоев), обработки изоляции, пайки или опрессовки соединителей, монтажа изоляции муфты и ее герметизации.
• Заземление: экраны (медные проволоки) и бронеленты на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением переменного тока (как правило, 160 кВ в течение 15 минут) и измерение сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКсП отличается от АПвП?

Кабель АПвП не имеет свинцовой оболочки («с» в маркировке) и брони. Его защитный покров – это полиэтиленовый шланг повышенной прочности. Он легче и дешевле, но применяется в менее ответственных трассах, где исключено механическое повреждение и нет риска постоянного воздействия влаги. АПвКсП – более надежная и защищенная конструкция для сложных условий.

Почему используется именно свинцовая оболочка, а не алюминиевая?

Свинец обладает абсолютной герметичностью, высокой коррозионной стойкостью в большинстве грунтов, пластичностью (что важно при изгибах и температурных деформациях) и легко поддается пайке при монтаже муфт. Алюминиевая оболочка (как в кабелях марки АПвПу) легче и прочнее на разрыв, но сложнее в герметизации соединений и более чувствительна к коррозии в некоторых средах (например, в щелочных грунтах).

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвКсП, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, правильном монтаже и эксплуатации в рамках допустимых режимов (температура, перегрузки).

Как правильно выбрать сечение 150 мм²? Достаточно ли его для передачи мощности?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (по таблицам ПУЭ) и условиям прокладки. Для кабеля 110 кВ сечение 150 мм² является одним из распространенных в сетях распределения. Его длительно допустимый ток (при прокладке в земле) составляет примерно 350-400 А. Это позволяет передавать активную мощность около 70-80 МВт (P = √3 U I

• cosφ). Для больших мощностей выбирают сечения 240, 400, 500 мм² и более.

Какие муфты используются для кабеля АПвКсП?

Применяются специальные муфты для кабелей со свинцовой оболочкой и изоляцией из сшитого полиэтилена на 110 кВ. Это соединительные муфты (для сращивания строительных длин) и концевые муфты (типа СТК или современные полимерные с эластомерной изоляцией). Выбор конкретного типа муфты зависит от производителя кабеля, условий установки (внутри помещения или на улице) и требований заказчика.

Требуется ли для прокладки кабеля АПвКсП 1х150 специальное разрешение?

Да, работы с кабелями на напряжение 110 кВ относятся к категории особо опасных. Их проектирование, монтаж и ввод в эксплуатацию должны выполнять организации, имеющие соответствующие лицензии и допуски СРО. Персонал должен быть обучен, аттестован и иметь необходимые группы по электробезопасности. Все работы ведутся по проекту, нарядам-допускам и в строгом соответствии с ПТЭЭП и ПУЭ.

Как осуществляется контроль состояния проложенной линии?

Для мониторинга используются следующие методы:

• Периодические измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
• Диагностика частичными разрядами (ЧР) с помощью специальных детекторов.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).
• Тепловизионный контроль соединений (муфт) под нагрузкой.
• Внешний осмотр трассы и кабельных сооружений.

Заключение

Кабель АПвКсП 1х150 на 110 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации высоковольтных распределительных сетей. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и абсолютную герметичность свинцовой оболочки, обеспечивает длительный срок службы и высокую эксплуатационную готовность. Правильный выбор, квалифицированный монтаж с применением соответствующих аксессуаров и соблюдение регламентов технического обслуживания являются обязательными условиями для реализации всех преимуществ данного типа кабельной продукции в ответственных энергетических объектах.