Кабель АПвПбШвз 1х630

Кабель АПвПбШвз 1х630: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПбШвз 1х630 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных профилированных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110, 220 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле (траншеях), в том числе в условиях высокой коррозионной активности и блуждающих токов, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).

Расшифровка маркировки АПвПбШвз 1х630

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• П – бронепокров из стальных профилированных (гофрированных) лент.
• б – отсутствие подушки под броней (брони наложены непосредственно на оболочку).
• Шв – защитный шланг в виде extruded (выдавленной) оболочки из ПВХ.
• з – заполнение пространства между жилой и оболочкой гидрофобным материалом (заполненный).
• 1х630 – одна токопроводящая жила сечением 630 мм².

Конструкция кабеля АПвПбШвз 1х630

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и стабильность работы в высоковольтных сетях.

1. Токопроводящая жила

Жила секторной или круглой формы, выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 630 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 2 (многопроволочная) или, реже, 1 (однопроволочная) в зависимости от требований к радиусу изгиба.

2. Экран на жиле

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабелей на напряжение 110-220 кВ используется полиэтилен высокой чистоты и степени сшивки. Толщина изоляции нормирована стандартами. Например, для 110 кВ номинальная толщина составляет не менее 16-18 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу стабильность при высоких температурах (до 90°С в длительном режиме и до 250°С в режиме короткого замыкания), устойчивость к термоокислительному старению и механическую прочность.

4. Экран на изоляции

Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный внутреннему. Он служит для симметрирования электрического поля.

5. Медные экраны (проволоки)

Поверх полупроводящего экрана накладываются медные проволоки (или ленты), которые выполняют роль экрана для защиты от электромагнитных помех, а также служат в качестве нулевой жилы для протекания токов утечки и токов короткого замыкания. Для кабеля 1х630 сечение медных экранов нормируется и обычно составляет 95-120 мм².

6. Разделительный слой и оболочка

Экраны защищаются поясной изоляцией (например, из ПЭТ-лент), поверх которой накладывается оболочка из ПВХ пластиката. Эта оболочка предохраняет нижележащие слои от влаги и механических повреждений на этапе монтажа.

7. Броня

Броня выполнена из стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент. Профилирование (гофр) придает бронепокрову гибкость, сравнимую с плоскими лентами, но при этом обеспечивает более высокую стойкость к механическим воздействиям, в том числе к точечным ударам и сдавливанию. Броня защищает кабель от грызунов, механических повреждений при прокладке в грунте и от растягивающих нагрузок.

8. Защитный шланг (Шв)

Поверх брони экструдируется защитный шланг из ПВХ пластиката пониженной горючести. Он защищает стальную броню от коррозии, особенно в агрессивных грунтах, и служит дополнительным барьером от влаги. Индекс «з» в маркировке указывает, что под шлангом и в межжильном пространстве (в многожильных кабелях) имеется заполнение из гидрофобного компаунда, что блокирует продольное распространение влаги в случае локального повреждения оболочек.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПбШвз 1х630 на напряжение 110 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	64/110 (126) кВ
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.0451 Ом/км (для класса 2)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~710-780 А (зависит от условий прокладки)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	160 кВ (в течение 15 мин.)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 11000-13000 кг

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения.

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвПбШвз 1х630 применяется для создания магистральных линий электропередачи, вводов на территории промышленных предприятий, подстанций, для соединения открытых распределительных устройств (ОРУ), а также для организации глубоких вводов в крупные города. Его ключевые преимущества – возможность прокладки в коррозионно-активных грунтах (за счет брони и шланга Шв) и в условиях блуждающих токов (броня не является магнитной, но оцинкована, а шланг обеспечивает изоляцию). Прокладка осуществляется в кабельных траншеях с песчаной подушкой и защитным кирпичом или плитами, в кабельных каналах, тоннелях и коллекторах. При проектировании трассы необходимо строго соблюдать минимально допустимые радиусы изгиба, указанные производителем, чтобы не повредить изоляцию и экраны.

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор в пользу АПвПбШвз делается, когда требуется сочетание высокой пропускной способности (110-220 кВ) и механической защиты. Основные альтернативы:

• АПвПу – кабель с гладкой алюминиевой оболочкой и усиленной защитой от влаги. Более герметичен, но менее стоек к механическим воздействиям в грунте по сравнению с бронированным. Чаще применяется в тоннелях, на эстакадах.
• АПвВ – кабель с ПВХ оболочкой, но без брони. Применяется только в кабельных сооружениях, где исключен риск механических повреждений.
• АСБл – кабель с бумажной пропитанной изоляцией и броней. Устаревшая технология, требующая сложной монтажа муфт и контроля уровня пропитки. АПвПбШвз превосходит его по допустимой рабочей температуре, простоте монтажа и длине строительных участков.

Ключевым преимуществом АПвПбШвз является его универсальность для прокладки в земле без дополнительных защитных труб (кабельных каналов).

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля АПвПбШвз 1х630 требует высокой квалификации персонала. Работы включают в себя:

• Раскатку с барабана с использованием специальных механизмов, не допускающих повреждения оболочек и превышения радиуса изгиба.
• Подготовку концов кабеля для установки концевых (концевые заделки типа КНТп, наружной установки) или соединительных муфт.
• Поэтапную зачистку слоев кабеля с соблюдением технологических карт.
• Монтаж муфт, который включает восстановление экранов, изоляции, установку изоляционного корпуса и его заполнение компаундом или наложение термоусаживаемых элементов. Для кабелей на 110 кВ это критически важная операция, определяющая надежность всей линии.
• Заземление брони и медных экранов с двух сторон в соответствии с ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвПбШвз от АПвПуг?

Основное отличие – в конструкции герметизации и брони. АПвПуг имеет герметизацию в виде алюмополимерной ленты под оболочкой и гофрированную гидрофобную ленту поверх экранов, но, как правило, не имеет стальной брони и внешнего шланга Шв. Он предназначен для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений. АПвПбШвз, за счет брони и шланга, предназначен для непосредственной прокладки в грунте.

Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля в земле?

Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп) для кабеля АПвПбШвз 1х630, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт и расстоянии между кабелями в свету 250 мм, составляет ориентировочно 740-760 А. Для точного расчета необходимо использовать методику, изложенную в ПУЭ гл.1.3 или ГОСТ 31996-2012, учитывая все поправочные коэффициенты на температуру грунта, количество работающих кабелей в траншее и т.д.

Можно ли прокладывать данный кабель в воде?

Нет, несмотря на наличие брони и защитного шланга, конструкция кабеля АПвПбШвз не предназначена для длительной прокладки под водой (подводные переходы). Для таких целей применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, марки АПвП).

Как заземляются броня и экраны кабеля?

Стальная броня и медные экраны подлежат обязательному заземлению с обоих концов кабельной линии. Это требование ПУЭ (п.1.7.76-1.7.78) обеспечивает безопасность персонала (снятие напряжения с брони при пробое) и создает путь для токов короткого замыкания. Заземление выполняется медным проводником соответствующего сечения, присоединяемым к контуру заземления подстанции или специальным заземляющим зажимам.

Каков срок службы кабеля АПвПбШвз 1х630?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями работы (температурными режимами, циклами нагрузки, отсутствием повреждений).

В чем преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной изоляцией?

• Более высокая допустимая рабочая температура (90°C против 70-75°C).
• Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом и контроля давления.
• Возможность прокладки на большие длины без ограничений по перепаду высот.
• Большая стойкость к термоокислительному старению.
• Относительная простота монтажа муфт и концевых заделок.

Заключение

Кабель АПвПбШвз 1х630 является современным, надежным решением для строительства высоковольтных линий электропередачи класса напряжения 110-220 кВ в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, брони из стальных профилированных лент и коррозионно-стойкого защитного шланга, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле (траншеях), в том числе в сложных грунтовых условиях. Правильный выбор, проектирование трассы с учетом допустимых токов нагрузки и радиусов изгиба, а также квалифицированный монтаж с использованием соответствующих муфт являются залогом долговечной и бесперебойной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.