Кабель АПвКсП 1х800: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвКсП 1х800 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110-220 кВ частоты 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом в высоковольтных сетях и характеризуется высокой надежностью, долговечностью и устойчивостью к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвКсП 1х800

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Кс – бронепокров из круглых оцинкованных стальных проволок.
• П – наружный защитный покров (подушка) из полимерных материалов (как правило, битумизированных или полиэтилентерефталатных лент).
• 1х800 – одна токопроводящая жила с номинальным сечением 800 мм².

Таким образом, полное обозначение описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ-оболочке, с броней из стальных проволок и наружным защитным покровом.

Конструкция кабеля АПвКсП 1х800

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для оптимизации диаметра кабеля), многопроволочная, уплотненная. Класс жилы – 2 (многопроволочная).

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию на границе жила/изоляция.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для кабелей на напряжение 110 кВ составляет порядка 16-18 мм, для 220 кВ – около 24-27 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции, завершая формирование коаксиальной конструкции, необходимой для равномерного распределения электрического поля.

5. Медная экранирующая оплетка (дренажная жила)

Поверх экрана по изоляции накладывается экран в виде медных проволок или лент. Его назначение – отвод токов утечки и обеспечение безопасности при коротком замыкании. Для сечения 800 мм² сечение медного экрана нормируется и обычно составляет не менее 95-120 мм².

6. Разделительный слой (подушка)

Выполняется из полимерных лент (например, ПЭТФ) или битумизированной бумаги. Защищает медный экран от коррозионного воздействия брони и обеспечивает легкое снятие бронепокрова при монтаже.

7. Бронепокров

Выполнен из круглых оцинкованных стальных проволок (индекс «Кс»), наложенных поверх подушки. Назначение – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).

8. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх брони. Защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды (почвы, влаги). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые технические параметры кабеля АПвКсП 1х800

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U (Um)	64/110 кВ (126 кВ) или 127/220 кВ (252 кВ)	ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-304-2001
Сечение токопроводящей жилы	800 мм²	ГОСТ 22483
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90 °C	ГОСТ 31996-2012
Допустимая температура при коротком замыкании	+250 °C (продолжительность не более 5 сек)
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля	Рекомендации производителя
Сопротивление изоляции при +20 °C	Не менее 10000 МОм·км	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	Для 110 кВ: 160 кВ в течение 15 мин. Для 220 кВ: 320 кВ в течение 15 мин.	ГОСТ Р 53769-2010
Допустимый ток нагрузки (длительно-допустимый ток)	Зависит от условий прокладки. Пример: прокладка в земле (+15°C, теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт) – ~710-740 А	Расчет по ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 11000-13000 кг (зависит от толщины изоляции и брони)	Данные производителя

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвКсП 1х800 предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в помещениях и на открытом воздухе (при условии защиты от прямого солнечного излучения). Бронирование позволяет прокладывать его в грунтах с повышенной коррозионной активностью и в условиях риска механических повреждений.

• Электроснабжение крупных промышленных предприятий и объектов инфраструктуры.
• Устройство вводов и отпаек в высоковольтных распределительных сетях 110-220 кВ.
• Соединение подстанций и распределительных устройств.
• Прокладка по мостам и эстакадам (благодаря броне).

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия (например, по дну крупных водоемов). Для таких целей используются кабели с проволочной броней, выполняющей несущую функцию.

Преимущества и недостатки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией:

• Высокая допустимая температура: Рабочая температура +90°C против +70°C для маслонаполненных кабелей, что позволяет пропускать большие токи нагрузки.
• Простота монтажа и эксплуатации: Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом и контроля давления, возможность прокладки на вертикальных и наклонных участках без ограничений.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Меньшая масса и внешний диаметр при аналогичных электрических параметрах.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла исключает риск загрязнения окружающей среды при повреждении.

Недостатки и особенности:

• Чувствительность к частичным разрядам: Требует безупречного качества изготовления и монтажа муфт для исключения микрополостей в изоляции.
• Водопродольное распространение: При повреждении оболочки и брони влага может распространяться вдоль кабеля по экрану, приводя к выходу из строя больших участков. Для борьбы с этим применяют радиальную конструкцию или кабели с продольной герметизацией.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое и среднее напряжение.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКсП 1х800 требует специального оборудования, квалификации персонала и строгого соблюдения технологий.

• Транспортировка и разгрузка: Кабельные барабаны массой до 20 тонн перемещаются с помощью грузоподъемной техники. Запрещено сбрасывать барабаны.
• Раскатка: Осуществляется с применением кабельных роликов, установленных с шагом 2-3 метра. Механизированная раскатка производится лебедкой через тормозное устройство барабана.
• Изгиб: Радиус изгиба контролируется шаблонами. Нарушение радиуса изгиба может привести к повреждению изоляции и экранов.
• Соединение и оконцевание: Выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт (соединительных – ССИ, концевых – КНТ/КНБ). Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, заполнение муфт компаундом или установку предварительно отформованных элементов, опрессовку наконечников. Требует чистоты и контроля влажности воздуха.
• Заземление: Медный экран и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон для обеспечения безопасности и нормального режима работы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвКсП и АПвП?

Кабель АПвП имеет бронепокров из оцинкованных стальных плоских проволок (лент), а АПвКсП – из круглых стальных проволок. Броня из круглых проволок лучше защищает от радиальных ударов и растягивающих усилий, но кабель имеет больший диаметр и массу. Броня из плоских проволок (лент) обеспечивает защиту в основном от механических повреждений (лопатой, камнями) и является более гибкой.

Можно ли прокладывать кабель АПвКсП 1х800 в воде?

Нет, стандартная конструкция кабеля АПвКсП не предназначена для прокладки в воде (по дну рек, озер, морей). Для прокладки в водных преградах используются специальные подводные кабели с усиленной свинцовой оболочкой и броней, обеспечивающей несущую способность и защиту от гидростатического давления.

Как определяется необходимое сечение медного экрана?

Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996) и выбирается исходя из условий короткого замыкания. Оно должно быть достаточным для протекания тока однофазного КЗ в течение времени срабатывания защиты без перегрева. Для жилы 800 мм² типовое сечение экрана составляет 95-120 мм².

Что означает индекс «в» в маркировке и можно ли заменить ПВХ-оболочку на полиэтиленовую?

Индекс «в» означает оболочку из поливинилхлоридного пластиката. Существует модификация кабеля – АПвКсШв, где «Шв» – шланг защитный из ПВХ. Замена на полиэтиленовую оболочку (индекс «п» или «шп») возможна и иногда применяется для повышения стойкости к некоторым агрессивным средам или для улучшения механических характеристик. Однако ПВХ-оболочка обладает лучшими противопожарными свойствами (меньшей горючестью и дымообразованием), что критично для прокладки в туннелях и помещениях.

Как осуществляется контроль качества изоляции после монтажа?

После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается комплексным высоковольтным испытаниям в соответствии с ПУЭ и ГОСТ Р 53769-2010. Основной метод – испытание переменным напряжением промышленной частоты повышенной величины (например, 160 кВ для 110 кВ кабеля в течение 15 минут). Также проводится измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500/5000 В, испытание постоянным выпрямленным напряжением (для выявления локальных дефектов) и, при необходимости, диагностика частичных разрядов.

Каков типовой срок службы кабеля АПвКсП 1х800?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет при соблюдении условий эксплуатации, проектных токовых нагрузок и отсутствии внешних повреждений. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются перегрузки, термические циклы, воздействие влаги на поврежденных участках и дефекты монтажа соединительных муфт.

Заключение

Кабель АПвКсП 1х800 является современным, надежным решением для построения магистральных высоковольтных линий электропередачи класса напряжения 110-220 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защищенная стальной броней, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от корректного выбора параметров, соблюдения технологий прокладки и монтажа аксессуаров, а также от регулярного проведения плановых испытаний и диагностики. Понимание деталей его устройства и характеристик позволяет инженерно-техническому персоналу грамотно проектировать, монтировать и обслуживать высоковольтные кабельные линии, обеспечивая бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей.