Кабель АПвПу 1х800: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПу 1х800 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110-220 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных линиях электропередачи, в том числе в сложных условиях эксплуатации. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена; в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена; 1х800 – одна жила сечением 800 мм².

Конструкция кабеля АПвПу 1х800

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

• Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия марки АД0 или АД0Е (по ГОСТ 22483). Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Может быть как монолитной, так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных по определенной технологии.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию на границе жила-изоляция.
• Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 110 кВ – не менее 16-18 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к деформациям и трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Второй слой полупроводящего материала, нанесенный поверх основной изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
• Металлический экран (заземляющий): Выполняется в виде медной гофрированной ленты или проволок, наложенных поверх экрана по изоляции. Предназначен для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции заземления. В случае однофазных сетей также служит для протекания токов короткого замыкания. Для сечения 800 мм² часто используется комбинированный экран из медных проволок и ленты.
• Внутренняя оболочка (В): Защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), накладываемый поверх металлического экрана. Предотвращает коррозию медного экрана, обеспечивает дополнительную электрическую изоляцию и служит основой для наложения брони.
• Броня (Пу): Усиленная защита в виде гофрированной латунированной стальной ленты или двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны) и от растягивающих нагрузок при прокладке в грунте или по трассам с сложным рельефом.
• Наружная оболочка (Пу): Внешний защитный слой из полиэтилена (PE) высокой плотности. Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучение, влага, перепады температур), агрессивным средам и истиранию. Буква «у» в маркировке указывает на усиленное исполнение.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвПу 1х800 регламентируются серией ТУ 16.К71-304-2001 и международными стандартами (МЭК 60502-2, МЭК 60840).

Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	64/110 кВ (126 кВ) или 127/220 кВ (252 кВ)
Сечение токопроводящей жилы	800 мм²
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 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0.0371 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Индуктивное сопротивление (50 Гц)	~0.15-0.18 Ом/км (зависит от конструкции и расстояния между фазами)
Емкостной ток	~5-8 А/км (зависит от толщины изоляции и диэлектрической проницаемости)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	160 кВ (для 110 кВ) или 320 кВ (для 220 кВ) в течение 1 часа

Таблица 2. Примерные данные по допустимому длительному току нагрузки (ДДТ)

Условия прокладки	ДДТ, А (при температуре грунта +25°C и жилы +90°C)
В воздухе (в кабельной галерее, туннеле)	~850 — 950 А
В земле (в траншее, одна кабельная линия, теплопроводность грунта 1.0 К·м/Вт)	~750 — 850 А
В земле (с учетом допустимого тока для кабельных муфт)	~700 — 800 А

Примечание: Точные значения ДДТ рассчитываются по методике МЭК 60287 с учетом всех конкретных условий: температура окружающей среды, глубина прокладки, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта и др.

Области применения и особенности монтажа

Кабель АПвПу 1х800 применяется для создания магистральных силовых линий, ввода электроэнергии на территории крупных промышленных предприятий, в городских кабельных сетях высокого напряжения, для соединения подстанций и распределительных устройств. Его ключевое преимущество – возможность прокладки протяженных участков без необходимости установки компенсирующих реакторов (в сравнении с маслонаполненными кабелями) благодаря использованию сшитого полиэтилена.

• Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, наличия сигнальной ленты. Броня «Пу» защищает от механических повреждений при раскопках и давления грунта.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, галереях. Необходимо учитывать пожарную безопасность – кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
• Прокладка в воздухе: По эстакадам, по стенам зданий. Усиленная полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолету и осадкам.

Особое внимание при монтаже уделяется правильной разделке концов и установке концевых и соединительных муфт (заделок) на специальное оборудование, рассчитанное на соответствующий класс напряжения. Радиус изгиба контролируется строго по нормативу. При прокладке в траншеях несколько кабелей (пофазно) располагают в треугольнике или «вразбежку» с соблюдением расстояний для обеспечения теплоотвода.

Сравнение с кабелями других марок

Кабель АПвПу 1х800 является частью семейства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Отличия от смежных марок:

• АПвПу vs АПвП: Наличие усиленной брони и полиэтиленовой оболочки («Пу») у АПвПу против, как правило, только ПВХ оболочки у АПвП. АПвПу предназначен для прокладки в более тяжелых условиях, в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и при риске механических повреждений.
• АПвПу vs АПвВПу: У кабеля АПвВПу внутренняя оболочка выполнена из ПВХ (вторая буква «В»), а наружная – из полиэтилена («Пу»). В АПвПу обе оболочки могут быть полиэтиленовыми, что усиливает влагозащиту.
• АПвПу vs СГ (маслонаполненный): Кабель АПвПу не требует сложных систем подпитки маслом и постоянного мониторинга давления, имеет меньший радиус изгиба, более экологичен в случае повреждения. Однако требует более высокой культуры производства и монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной?

Изоляция XLPE обладает более высокой допустимой рабочей температурой (+90°C против +70°C для масло-бумажной), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при тех же сечениях. Она не требует сложных систем поддержания давления и подпитки маслом, что упрощает эксплуатацию и снижает экологические риски. Кабель с XLPE легче и имеет меньший радиус изгиба.

2. Почему для такого высокого напряжения используется одножильный кабель, а не трехжильный?

На напряжениях 110 кВ и выше технологически сложно и нерационально создавать трехжильную конструкцию с требуемой толщиной изоляции для каждой фазы. Одножильные кабели проще в производстве и монтаже. Однако при прокладке необходимо учитывать потери в металлических оболочках (экранах) и правильно их перекрещивать или разбивать на секции, чтобы минимизировать наведенные циркулирующие токи.

3. Как правильно выбрать сечение 800 мм²? На что влияет сечение жилы?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (ДДТ) и токам короткого замыкания, а также по экономической плотности тока. Сечение 800 мм² относится к крупным и применяется на ответственных магистральных линиях с большими передаваемыми мощностями. Увеличение сечения снижает активное сопротивление линии, уменьшая потери электроэнергии на нагрев, но увеличивает стоимость кабеля, сложность монтажа и требуемые радиусы изгиба.

4. Каковы особенности монтажа концевых заделок на кабель АПвПу 1х800?

Установка концевых муфт (заделок) является критически важной операцией. Поверхность изоляции XLPE после зачистки от полупроводящих слоев требует идеальной чистоты и гладкости, достигаемой специальным абразивным инструментом. Обязательна проверка на отсутствие острых кромок (заусенцев) и обработка полупроводящим составом для выравнивания поля. Монтаж должен проводиться квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов, строго по инструкции производителя, в условиях защиты от влаги и пыли.

5. Какой документ является основным для заказа и приемки кабеля АПвПу 1х800?

Основным техническим документом являются Технические Условия (ТУ) 16.К71-304-2001 или более поздние редакции. В заказе обязательно указывается: полная марка, номинальное напряжение, сечение, длина, стандарт (ТУ). При приемке проверяется паспорт кабеля, результаты заводских испытаний (протоколы на электрические испытания высоким напряжением, измерение емкости, сопротивления жилы), целостность упаковки и барабана, маркировка.

6. Каковы нормы и сроки проведения эксплуатационных испытаний кабеля после прокладки?

После окончания монтажа всей кабельной линии с муфтами проводятся приемо-сдаточные высоковольтные испытания переменным напряжением промышленной частоты. Для кабеля на 110 кВ нормируется испытательное напряжение 160 кВ в течение 15 минут (согласно ПУЭ 7-е изд.). Также измеряется сопротивление изоляции мегаомметром на 2500 В. В процессе эксплуатации проводятся профилактические испытания с периодичностью, установленной ПТЭЭП (как правило, 1 раз в 2-4 года для линий 110 кВ), часто методом выпрямленного (постоянного) напряжения.