Кабель АПвВу 1х50

Кабель АПвВу 1х50: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВу 1х50 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом в виде алюминиевой оболочки. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 110 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – передача и распределение электрической энергии в сетях высокого и сверхвысокого напряжения, где предъявляются повышенные требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвВу 1х50

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
П – материал изоляции: полиэтилен.
в – индекс, указывающий на тип полиэтилена: «в» означает, что полиэтилен вулканизированный (сшитый), т.е. СПЭ.
В – материал оболочки: Винил (поливинилхлоридный пластикат).
у – индекс, обозначающий тип защитного покрова: «у» указывает на наличие усиленной защиты (броня из стальных оцинкованных лент).
1х50 – количество и сечение основных жил: одна жила сечением 50 мм².

Таким образом, полное наименование описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, поверх которой наложена алюминиевая герметизирующая оболочка, броня из стальных лент и наружный защитный шланг из ПВХ-пластиката.

Конструкция кабеля АПвВу 1х50

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокие эксплуатационные характеристики.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже А7 (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях. Жила имеет круглую форму.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Непосредственно на токопроводящую жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей высокого напряжения.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с обычным полиэтиленом: высокая температурная стойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), устойчивость к тепловым ударам и трекингу.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего СПЭ. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже на внешней границе изоляции.

5. Алюминиевая оболочка

Поверх экрана по изоляции методом прессования накладывается герметичная оболочка из алюминиевой ленты или гофрированной алюминиевой ленты. Это ключевой элемент конструкции, выполняющий несколько функций:

Нулевой рабочий/защитный проводник в системах заземления.
Барьер для влаги и газов, обеспечивающий продольную герметизацию кабеля.
Механическая защита от внешних повреждений.
Элемент для компенсации термических расширений изоляции.

6. Защитный покров (броня и наружная оболочка)

Поверх алюминиевой оболочки для дополнительной механической защиты накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент. Ленты накладываются с перекрытием. Поверх брони для защиты от коррозии и агрессивных сред накладывается наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U₀/U (U_m)	64/110 кВ (126 кВ)	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, U_m – максимальное рабочее напряжение.
Частота	50 Гц	Для сетей переменного тока.
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+90°C	Обусловлена свойствами СПЭ.
Максимальная температура жилы при коротком замыкании	+250°C	Продолжительность не более 5 секунд.
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке	+130°C	Согласно ПУЭ и ТУ.
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C	При более низких температурах требуется подогрев.
Минимальный радиус изгиба при прокладке	20 x D_нар	Где D_нар – наружный диаметр кабеля.

Механические и эксплуатационные параметры (примерные для серии 1х50)

Параметр	Примерное значение	Комментарий
Наружный диаметр кабеля	~60-65 мм	Зависит от конкретного производителя и толщины изоляции.
Масса 1 км кабеля	~3500-4000 кг	Вес существенно зависит от конструкции.
Строительная длина	Не менее 250 м	Устанавливается ТУ и договором.
Допустимое растягивающее усилие	~3-4 кН	Рассчитывается производителем, крепится за броню.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0.641 Ом/км	Для жилы класса 1 по ГОСТ 22483.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВу 1х50 предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях 110 кВ. При монтаже трех одножильных кабелей (по одному на фазу) формируется полная трехфазная линия. Основные сферы применения:

Магистральные линии электропередачи: Подключение подстанций, межсистемные связи.
Вводы на ГЭС, ТЭЦ, АЭС: Там, где требуются высокая надежность и большие передаваемые мощности.
Прокладка в грунте (траншеях): Бронирование и алюминиевая оболочка обеспечивают защиту от механических повреждений, коррозии и влаги. Требуется соблюдение правил заглубления (не менее 1 м до верха кабеля) и устройства песчаной подушки/защиты.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Защитный ПВХ шланг обеспечивает стойкость к агрессивным средам, возможным в коллекторах.
Прокладка по эстакадам и в галереях: Броня обеспечивает необходимую механическую прочность.

Важно: Прокладка в воздухе (по фасадам, на опорах) без дополнительной защиты от ультрафиолета не рекомендуется, так как ПВХ оболочка подвержена его разрушающему воздействию.

Преимущества и недостатки кабеля АПвВу 1х50

Преимущества:

Высокая пропускная способность: Изоляция из СПЭ допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
Отличные диэлектрические свойства: Низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к частичным разрядам.
Надежная герметизация: Алюминиевая оболочка полностью исключает проникновение влаги и газов в изоляцию, что резко повышает долговечность.
Механическая прочность: Броня из стальных лент защищает от повреждений при прокладке и эксплуатации в грунте.
Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом: В отличие от маслонаполненных кабелей, что упрощает монтаж и эксплуатацию.
Гибкость монтажа: Возможность прокладки на трассах со сложным рельефом благодаря относительно небольшому радиусу изгиба.

Недостатки:

Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей на низкое и среднее напряжение.
Большая масса и габариты: Усложняют транспортировку и монтаж, требуют применения специальной техники.
Сложность монтажа концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала, специального оборудования и соблюдения абсолютной чистоты при работе с изоляцией СПЭ.
Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Любое повреждение слоя СПЭ может привести к пробою в процессе эксплуатации.
Наличие вихревых токов: В алюминиевой оболочке и стальной броне, что приводит к дополнительным потерям мощности. Требует специальных схем заземления оболочек (поперечное соединение) для их снижения.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВу 1х50 должен производиться в строгом соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
Раскатка: Производится с применением кабельных роликов, установленных на трассе. Запрещена раскатка волочением по землю без использования направляющих. Необходимо контролировать, чтобы радиус изгиба не превышал 20 наружных диаметров кабеля.
Заземление: Алюминиевые оболочки и броня всех трех фаз должны быть заземлены с двух концов линии. Для снижения потерь на вихревые токи применяют схему поперечного соединения оболочек (cross-bonding).
Монтаж муфт: Является критически важной операцией. Требует климатического контроля (палатки, установки кондиционирования воздуха), чтобы исключить попадание пыли и влаги на торцы изоляции. Поверхность изоляции СПЭ перед монтажом зачищается и шлифуется до зеркального блеска.
Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением (по нормам ПУЭ) для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвВу принципиально отличается от кабеля АПвПу?

Основное отличие – в материале внешней защитной оболочки. У кабеля АПвВу (индекс «В») наружная оболочка выполнена из ПВХ-пластиката. У кабеля АПвПу (индекс «П») – из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка обладает лучшими диэлектрическими свойствами и стойкостью к влаге, но менее устойчива к механическим воздействиям и ультрафиолету. Выбор зависит от условий прокладки.

Почему для сетей 110 кВ используются три одножильных кабеля, а не один трехжильный?

При сверхвысоких напряжениях использование одного трехжильного кабеля большого сечения приводит к чрезмерному увеличению его диаметра, массы и сложности изготовления. Кроме того, тепловыделение от каждой жилы значительно, и их совместное расположение в одной оболочке ухудшает теплоотвод, снижая пропускную способность. Разделение на три одножильных кабеля решает эти проблемы, упрощает монтаж и позволяет применять схемы поперечного соединения оболочек для снижения потерь.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвВу для конкретного объекта?

Выбор сечения жилы 50 мм² или любого другого осуществляется на основе расчета по следующим критериям:

Допустимый длительный ток нагрузки (с учетом поправочных коэффициентов на способ прокладки, температуру грунта, количество работающих кабелей в траншее).
Потери напряжения в линии (должны быть в пределах норм ПУЭ).
Термическая стойкость к токам короткого замыкания.
Экономическая плотность тока (для объектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки).

Окончательный расчет должен выполнять проектировщик с использованием специализированного программного обеспечения.

Каковы особенности заземления алюминиевой оболочки такого кабеля?

Алюминиевая оболочка является проводящей и при протекании по ней токов, наведенных электромагнитным полем токоведущей жилы, приводит к потерям мощности и нагреву. Для их уменьшения применяют специальные схемы заземления:

Одностороннее заземление: Оболочки заземляются только в одной точке, разрывая путь для циркулирующих токов. Применяется редко из-за опасности возникновения высокого напряжения на незаземленных концах при КЗ.
Двустороннее заземление: Простая схема, но приводит к максимальным потерям.
Поперечное соединение (cross-bonding): Наиболее эффективный метод. Трасса разбивается на три примерно равных участка (секции). Оболочки кабелей в начале и конце каждой секции попеременно перекрещиваются и заземляются. Это позволяет скомпенсировать наведенные напряжения и резко снизить токи в оболочках.

Какие существуют аналоги кабеля АПвВу 1х50?

Аналогами по назначению и напряжению являются:

Кабели с медной жилой: Марки ПвПу, ПвВу и т.д. (вместо «А» в начале марки стоит «П», обозначающее медь). Имеют меньшее сечение при той же пропускной способности, но значительно дороже.
Кабели с бумажно-масляной изоляцией: Например, МНС, ЦСА. Устаревшая технология, требующая сложных систем подпитки маслом и имеющая ограничения по перепадам высот при прокладке.
Кабели с изоляцией из этиленпропиленовой резины (EPR): Марки АПвПвнг(EPR)-ХL и др. Обладают повышенной гибкостью и стойкостью к многократным изгибам, но, как правило, имеют более высокие диэлектрические потери.

Выбор конкретного типа кабеля осуществляется на основе технико-экономического расчета, условий прокладки и требований заказчика.

Какой нормативный документ регламентирует производство кабеля АПвВу?

Основным документом являются Технические Условия (ТУ) конкретного завода-изготовителя, которые разработаны с учетом требований межгосударственных стандартов: ГОСТ 18410-93 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Общие технические условия» и более специализированных стандартов на конкретные марки. Также при проектировании и монтаже руководствуются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ) и строительными нормами.