Кабель АПвПг 1х150 – это силовой кабель с одной алюминиевой жилой сечением 150 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110, 220 и 330 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – магистральные линии электропередачи, выводы мощности от генераторов, питающие линии для мощного оборудования, а также прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и земле (в траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий.
Конструкция кабеля является многослойной и сложной, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
Жила секторной или круглой формы, выполненная из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 2 (многопроволочная) по ГОСТ 22483.
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции на высоком напряжении.
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, перегрузка до +130°C, короткое замыкание до +250°C), отличные диэлектрические характеристики, высокую механическую прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от класса напряжения.
Аналогично внутреннему, этот слой выполняется из полупроводящего СПЭ. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранирующей системы кабеля.
Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных лент или проволок, спирально наложенных медных проволок, или их комбинации. Основные функции:
Для кабеля 1х150 сечение медного экрана (суммарное сечение проволок или лент) нормируется и обычно составляет от 25 до 35 мм².
Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности пространство под оболочкой заполняется жгутами из ПВХ-пластиката пониженной горючести или другими негигроскопичными материалами. Поверх заполнителя может накладываться поясная изоляция в виде лент.
Наружная оболочка изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной горючести (ПВХ-Пг). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях), влаги и ультрафиолета. Цвет оболочки, как правило, черный.
| Условия прокладки | Темп. грунта/воздуха, °C | Допустимый длительный ток, А | Примечания |
|---|---|---|---|
| В земле (в траншее), одна кабельная линия | +15 | ~ 390 | Тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина 0.7 м |
| В воздухе (в помещении, на эстакаде), одна кабельная линия | +25 | ~ 420 | Свободный обдув, расстояние в свету не менее диаметра |
| В кабельном канале (лотке), несколько кабелей вплотную | +25 | ~ 350 | С учетом взаимного нагрева, необходимо применение понижающих коэффициентов |
Важно: Точные значения токовой нагрузки должны определяться расчетом для каждого конкретного проекта согласно ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007 (МЭК 60287) и с учетом всех местных условий (групповая прокладка, температура среды, удельное тепловое сопротивление грунта и т.д.).
| Напряжение, кВ | Приблизительный наружный диаметр, мм | Приблизительная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 110 | 75 — 85 | 6000 — 7500 |
| 220 | 95 — 110 | 9000 — 12000 |
Кабель АПвПг 1х150 применяется в сетях высокого и сверхвысокого напряжения. Основные сферы:
Особенности монтажа: Монтаж должен производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в течение 24-72 часов. Радиус изгиба строго регламентирован. При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и такую же засыпку сверху кабеля. Обязательно выполнение концевой разделки с установкой кабельных муфт (концевых и соединительных), специально предназначенных для кабелей с изоляцией из СПЭ.
Индекс «г» в маркировке АПвПг означает, что защитная оболочка выполнена из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Индекс «у» в АПвПу указывает на усиленную защитную оболочку, которая, как правило, выполнена из полиэтилена и предназначена для повышенной стойкости к механическим воздействиям и влаге, часто используется для прокладки в земле. Таким образом, АПвПг больше ориентирован на снижение пожарной опасности при прокладке в сооружениях, а АПвПу – на повышенную механическую защиту.
Да, прокладка в земле (траншеях) является одним из основных способов монтажа данного кабеля. Однако согласно ПУЭ и техническим условиям, кабель должен быть уложен на подготовленное основание (подушку из просеянного песка или мягкого грунта) и засыпан сверху слоем песка. На участках с риском механических повреждений (например, в местах возможных раскопок) кабель должен быть дополнительно защищен кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой.
В кабеле АПвПг применяется комбинированный экран: полупроводящие слои + медный экран. Медный экран выполняется в виде медных проволок, наложенных спирально, или медных лент. Его сечение нормировано. Назначение: выравнивание электрического поля, защита от внешних помех, отвод токов короткого замыкания и обеспечение безопасности. Медный экран подлежит обязательному заземлению с двух сторон.
Экран кабеля высокого напряжения должен быть заземлен с обоих концов. Это необходимо для протекания тока короткого замыкания и обеспечения безопасности. В длинных линиях (обычно более 1-2 км для напряжений 110 кВ и выше) может возникать проблема наведения циркулирующих токов на экране, что приводит к потерям. В таких случаях применяют специальные схемы заземления, например, поперечное соединение экранов и заземление в одной точке с установкой защитных устройств (ОПЗ – ограничители продольного заземления) на другом конце.
Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает уникальным сочетанием свойств: высокая диэлектрическая прочность, низкие диэлектрические потери, отличная теплостойкость (до +90°C длительно), высокая стойкость к тепловым ударам и трекингу. После процесса сшивки полимер приобретает пространственную сетчатую структуру, что предотвращает его плавление и текучесть при высоких температурах, в отличие от обычного полиэтилена. Это делает его идеальным материалом для изоляции силовых кабелей на высокое напряжение.
Для монтажа применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение (110, 220, 330 кВ). Муфты должны быть от одного производителя с кабелем или быть сертифицированы для работы с данным типом кабеля. Монтаж муфт – критически важная операция, требующая чистоты, точного соблюдения технологических карт и квалификации монтажников.
Кабель АПвПг 1х150 представляет собой современное, надежное решение для построения магистральных кабельных линий электропередачи на высокое и сверхвысокое напряжение. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной системе экранирования, обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, долгий срок службы (не менее 30 лет) и относительную простоту монтажа по сравнению с устаревшими маслонаполненными аналогами. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от корректного проектирования трассы, выбора аксессуаров (муфт), строгого соблюдения технологий монтажа и квалификации обслуживающего персонала. Применение данного кабеля позволяет эффективно и безопасно передавать большие мощности в условиях современных энергетических систем.