Кабель АПвП-1Т 10 кВ 120 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвП-1Т на напряжение 10 кВ с сечением жилы 120 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвП-1Т является силовым кабелем с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с защитным экраном в виде медной проволочной оплетки, в полиэтиленовой оболочке, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Конструкция кабеля и материалы обеспечивают его долговечную и надежную работу в современных электрических сетях.

Расшифровка маркировки АПвП-1Т 10 кВ 120 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из полиэтилена. В контексте данного кабеля подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ), что является стандартом для кабелей на среднее напряжение.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Важное уточнение: согласно актуальным ТУ (например, ТУ 16.К71-335-2004), для кабелей марки АПвП-1Т оболочка выполняется из полиэтилена. Буква «в» в маркировке является устоявшимся, но историческим элементом. Фактически это кабель в полиэтиленовой оболочке.
• П – наличие защитного экрана в виде медной проволочной оплетки (в отличие от «Э» – электропроводящий слой).
• 1Т – категория применения: для прокладки в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих усилий в процессе эксплуатации.
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвП-1Т 10 кВ 120 мм²

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

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для трехжильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что регламентируется техническими условиями.
• 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля и предотвращает микроразряды на границе жила-изоляция.
• 3. Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 3,0 мм (согласно ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ.
• 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется в виде обмотки из электропроводящей ленты (например, на основе медной или меднизированной фольги) или экструдированного полупроводящего слоя. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
• 6. Металлический экран. Выполнен в виде медной проволочной оплетки с номинальным сечением не менее 16 мм² (значение может варьироваться по ТУ). Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание на землю в случае повреждения изоляции (обеспечение срабатывания защит), отвод емкостных токов.
• 7. Оболочка. Внешняя защитная оболочка из полиэтилена черного цвета (ПЭ или ПЭВП). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, механическим воздействиям и ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе).

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвП-1Т 10 кВ с сечением 120 мм².

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Наибольшее допустимое рабочее напряжение, U0/U (Um)	8,7/10 кВ (12 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 1 час	18 кВ	Для новых кабелей после прокладки
Испытательное постоянное напряжение	36 кВ	Для кабелей в эксплуатации (рекомендация)
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Емкость на 1 км длины	~0,25 – 0,30 мкФ/км	Расчетное значение
Индуктивное сопротивление	~0,11 – 0,13 Ом/км	Зависит от конструкции

Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

Допустимые токи нагрузки зависят от условий прокладки. Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., ГОСТ Р 52735-2007, с учетом температуры жилы +90°C, окружающей среды +25°C и грунта +15°C.

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Примечания
В земле (траншее), один кабель	~300 – 320 А	Глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт
В воздухе (в помещении, туннеле)	~270 – 290 А	Прокладка одиночного кабеля на воздухе
В трубе (в земле)	~260 – 280 А	Прокладка в ПНД/асбоцементной трубе

Важно: При параллельной прокладке нескольких кабелей вплотную, в лотках или каналах, вводятся понижающие коэффициенты. Точный расчет должен выполняться для конкретных условий проекта.

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных кабелей с секторными жилами).
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C (для окружающей среды).
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • в длительном режиме: +90°C;
  • при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C;
  • при перегрузке: +130°C.
• Стойкость к распространению горения: Одиночная прокладка. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Для групповой прокладки требуются специальные исполнения (индекс «нг»).
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа.

Область применения кабеля АПвП-1Т 10 кВ 120 мм²

Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение 6/10 кВ с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Питающие и распределительные линии от подстанций 10/6 кВ к городским и промышленным распределительным пунктам (РП), трансформаторным подстанциям (ТП).
• Прокладка кабельных линий в земле (траншеях) в условиях отсутствия значительных растягивающих усилий.
• Прокладка в кабельных каналах, блоках, туннелях и коллекторах.
• Вводы электроэнергии на территорию промышленных предприятий, жилых микрорайонов.
• Резервирование и кольцевание распределительных сетей.

Ограничения: Не рекомендуется для прокладки по воздуху на значительных пролетах с натяжением (для этого существуют кабели с несущим тросом или другие марки), в условиях частых деформаций (вибраций), в взрывоопасных зонах без дополнительных мер защиты.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, с кабелями с бумажно-масляной изоляцией)

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Отсутствие миграции пропиточного состава, стабильность диэлектрических свойств СПЭ.
• Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, монтаж и позволяет использовать кабельные каналы меньшего сечения.
• Высокая допустимая температура жилы: +90°C в длительном режиме против +70°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Простота монтажа и обслуживания: Возможность прокладки на трассах с большими перепадами по высоте, отсутствие необходимости контроля уровня масла и установки маслоприемных устройств.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Меньшая трудоемкость монтажа муфт и концевых заделок благодаря сухой изоляции.

Недостатки/Особенности:

• Чувствительность к механическим повреждениям оболочки и влаге: При повреждении оболочки и экрана возможно проникновение влаги в изоляцию с последующим развитием «водных древ» (water treeing), что со временем может привести к пробою. Требуется тщательный контроль качества монтажа.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями старых типов (ААШв, ААБл), но сопоставимая или ниже стоимости маслонаполненных кабелей.
• Требовательность к качеству изготовления и сырья.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Обязательна подсыпка и засыпка песком или мягким грунтом без камней. Укладка на защитную подушку, защита сигнальной лентой или плитами.
• Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (R ≥ 15D) для предотвращения повреждения изоляции и экранов.
• Затягивание в трубы/каналы: Использование кабельной смазки для снижения трения. Контроль за отсутствием острых кромок.
• Монтаж соединительных и концевых муфт: Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием комплектующих, рекомендованных производителем кабеля, в условиях чистоты и сухости.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением 36 кВ в течение 15 минут (согласно СО 153-34.20.507-2003).
• Эксплуатационный контроль: Визуальный осмотр трасс, контроль нагрузки по току, диагностика (например, измерение частичных разрядов).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвП-1Т от АПвПуг-1Т?

Маркировка «уг» означает «упрочненная» герметизация. Кабель АПвПуг-1Т имеет дополнительный слой герметизации (чаще всего – алюмополимерную ленту) под оболочкой, что обеспечивает повышенную защиту от проникновения влаги в случае повреждения внешней полиэтиленовой оболочки. Это более надежное, но и более дорогое исполнение для ответственных трасс или участков с повышенной влажностью грунта.

Какое сечение медного экрана у кабеля 120 мм² и почему это важно?

Номинальное сечение медной проволочной оплетки для кабелей на 10 кВ обычно составляет 16 мм² (может быть 10 мм² или 25 мм² в зависимости от ТУ). Это сечение нормировано для обеспечения достаточной проводимости экрана при коротком замыкании. Недостаточное сечение экрана может привести к его перегоранию в аварийном режиме, повреждению кабеля и несрабатыванию защит.

Можно ли прокладывать кабель АПвП-1Т в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Категория «1Т» указывает на возможность прокладки в земле, но кабель также допускается к прокладке в воздухе (в помещениях, туннелях, по эстакадам) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий. Для прокладки на открытом воздухе необходима стойкость оболочки к УФ-излучению, которой обладает полиэтилен. Однако для протяженных воздушных переходов с натяжением следует применять кабели с тросом (например, АПвПТ).

Как правильно выбрать между кабелем АПвП-1Т и АПвВГ-1Т?

Ключевое отличие – материал оболочки. АПвВГ-1Т имеет оболочку из поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ менее стоек к ультрафиолету и имеет более низкий диапазон рабочих температур (от -50°C до +50°C, но монтаж при отрицательных температурах сложнее). Полиэтиленовая оболочка (АПвП-1Т) более стойкая к влаге, агрессивным средам и УФ, имеет лучшие механические свойства при низких температурах. Для прокладки в земле, особенно в агрессивных грунтах, и на открытом воздухе предпочтительнее АПвП-1Т.

Каковы нормы приемо-сдаточных испытаний после прокладки кабельной линии?

Основные испытания для кабеля 10 кВ:

1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Норма: не ниже 100 МОм·км (с учетом температуры).
2. Испытание постоянным выпрямленным напряжением. Норма: 36 кВ в течение 15 минут. Ток утечки должен быть стабильным, а его асимметрия между жилами – не более чем в 2 раза.
3. Проверка целостности и фазировки жил.

Проведение испытаний регламентируется «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и «Инструкцией по испытаниям электрооборудования» (СО 153-34.20.507-2003).

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество перед ПВХ изоляцией?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость: если обычный ПЭ размягчается при +70…+80°C, то XLPE сохраняет форму и диэлектрические свойства до +130°C (кратковременно) и длительно при +90°C. Также повышается стойкость к растрескиванию и механическая прочность. Для кабелей на среднее напряжение ПВХ в качестве изоляции не используется, только СПЭ или бумажно-масляная изоляция.

Как определить необходимое сечение жилы 120 мм² для конкретного объекта?

Сечение выбирается по двум основным критериям:

1. По длительно допустимому току нагрузки (I_доп). Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше I_доп для конкретных условий прокладки (в земле, воздухе, количестве кабелей вплотную).
2. По потере напряжения. Особенно важно для протяженных линий. Падение напряжения не должно превышать допустимых норм (например, ±5% от номинального).
3. По току короткого замыкания (проверка на термическую стойкость). Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при КЗ без разрушения.

Для сечения 120 мм² при прокладке в земле типичная передаваемая мощность по трехфазной линии 10 кВ составляет около 5-6 МВА.