Емкость кабеля 110 кв

Одножильный кабель на напряжение 110-500 кВ

Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена

В данную группу входят одножильные кабели с круглой однопроволочной или многопроволочной алюминиевой или медной токопроводящей жилой с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенные для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение 10-110 кВ переменного тока частотой 50 Гц с неограниченной разностью уровней. Кабели выпускаются в соответствии с требованиями ТУ 16.К71-300-2000.

Марки, элементы конструкции и области применения

Марка кабеля	Материал жил	Оболочка	Герметизация	Область применения
АПвП	Алюминий	П	нет	Прокладка в земле и на воздухе при условии обеспечения мер противопожарной защиты
ПвП	Медь	П	нет	То же
АПвПу	Алюминий	Пу	нет	То же на сложных участках трасс
ПвПу	Медь	Пу	нет	Тоже
АПвПг	Алюминий	П	г	Для прокладки в грунтах с повышенной влажностью и в сырых, частично затапливаемых помещениях
ПвПг	Медь	П	г	То же
АПвП2г	Алюминий	П	2г	Тоже
ПвП2г	Медь	П	2г	То же
АПвВ	Алюминий	в	нет	Для прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях и в сухих грунтах
ПвВ	Медь	в	нет	То же
АПвВнг	Алюминий	Внг	нет	То же для групповой прокладки
ПвВнг	Медь	Внг	нет	Тоже

Типы оболочек: П — оболочка из полиэтилена; Пу — оболочка из полиэтилена, усиленная ребрами жесткости; В — оболочка из ПВХ-пластиката; Внг — оболочка из ПВХ-пластиката пониженной горючести.

Типы герметизации: г — продольная герметизация экрана водонабухающими лентами; 2г — поперечная герметизация алюминиевой лентой, сваренной с оболочкой, в сочетании с продольной герметизацией водонабухающими лентами.

Допускается другое сочетание элементов конструкции, не указанное выше. Конструкция, маркировка и характеристики кабелей могут изменяться в связи с усовершенствованием кабелей и внедрением новых технологий.

СПЭ-кабель

Эту ситуацию могло изменить только существенное изменение устройства кабелей, что и случилось с началом промышленного изготовления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Кабели с СПЭ изоляцией не имеют многих недостатков характерных для кабелей с бумажной изоляцией, поэтому их применение позволяет решить многие назревшие проблемы по надежности электроснабжения, упрощения и оптимизации схемы сети, снижению расходов на реконструкцию и эксплуатацию кабельных линий.

Своими уникальными характеристиками СПЭ-кабели обязаны применяемому в них изоляционному материалу. На современных предприятиях производящих кабели процесс сшивки или вулканизации производится в среде нейтрального газа при высоком давлении и температуре. Такой способ вулканизации делает возможным получать достаточную степень сшивки по всей толщине изоляции и обеспечить отсутствие воздушных включений. Поперечные связи, образующиеся в процессе сшивки между молекулами полиэтилена, в основном и определяют характеристики нового материала. Кроме высоких диэлектрических свойств, это и больший, чем у других кабельных изоляционных материалов диапазон рабочих температур, и отличные механические свойства. Так, в нормальном режиме для сшитого полиэтилена допускается температура 90°С, в кратковременном режиме (протекание токов КЗ) 250°С, прокладка и монтаж КЛ могут проходить при температуре до –20°С. При этом монтаж кабелей допускается с радиусом изгиба до 7,5 наружных диаметров.

Однако основное преимущество СПЭ-кабелей перед бумажными – это их низкая повреждаемость. К сожалению, из-за недостаточного опыта эксплуатации, отсутствует достоверная информация о количестве повреждений таких кабелей в РФ. Согласно зарубежных данных, процент электрических пробоев СПЭ-кабелей на десятки и даже сотни раз ниже, чем на кабелях с бумажной изоляцией.

Конструктивные параметры

Номинальные сечения жил, мм2

Номинальное напряжение, кВ	Сечение
10,35	95,120,150,185,240,300,400,500,630,800
110	185,240,300,350, 400, 500, 630

Поверх токопроводящей жилы располагается полупроводящий слой и далее: изоляция из сшитого полиэтилена, полупроводящий слой по изоляции, полупроводящая лента, экран из медных проволок и медная лента, разделительный слой, полиэтиленовая оболочка (усиленная полиэтиленовая оболочка с продольными ребрами жесткости) или оболочка из ПВХ пластиката (ПВХ пластиката пониженной горючести). Для обеспечения продольной герметизации экрана взамен полупроводящей ленты может использоваться водонабухающая полупроводящая лента, а взамен разделительного слоя — слой из водонабухаю-щей ленты.

Толщины изоляции кабелей, мм

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальное напряжение кабеля, кВ
	10	35	110
95	4.0	9,0	—
120	4.0	9.0
150	4,0	9,0
185	4,0	9,0	16,0
240	4,0	9,0	16,0
300	4,0	9,0	16,0
350	—	—	—
400	4,0	9,0	—
500	4,0	9,0	15,0
630	4,0	9,0	15,0
800	4,0	9,0	—

Толщины оболочек кабелей, мм

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальное напряжение кабеля, кВ
	10	35	110
95	2,5	2,5	—
120	2,5	2,5	—
150	2,5	2,5	—
185	2,5	2,5	3,4
240	2,5	2,5	3,4
300	2,5	2,6	3,4
350	—	—	3.2
400	2,5	2,7	3,4
500	2.5	2,8	3.8
630	2,5	2,9	3,8
800	2,5	3,1	—

Конструкция кабеля типа ПвПг

1. Токопроводящая медная жила; 2. Полупроводящий слой по жиле; 3. Изоляция; 4. Полупроводящий слой по изоляции; 5. Водонабухающая полупроводящая лента; 6. Экран из медных проволок; 7. Медная лента; 8. Водонабухающая лента; 9. Оболочка из полиэтилена.

Сечения экранов, мм2

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальное напряжение кабеля, кВ
	10	35	110
95	16	16	—
120	16	16	—
150	25	25	—
185	25	25	35
240	25	25	35
300	25	25	35
350	—	—	35
400	35	35	35
500	35	35	35
630	35	35	35
800	35	35	—

Наружные диаметры кабелей, мм

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальное напряжение кабеля, кВ
	10	35	110
95	31	42	—
120	33	43	—
150	34	44	—
185	36	46	63
240	38	48	66
300	40	51	68
350	.	—	70
400	44	54	70
500	47	57	73
630	50	61	76
800	54	66	—

Массы кабелей, кг/км

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальное напряжение кабеля, кВ
	10		35		110
	ПвП	АПвП	ПвП	АПвП	ПвП	АПвП
95	1540	940	1970	1380	—	—
120	1800	1050	2500	1500	—	—
150	2200	1230	2700	1700	—	—
185	2500	1370	3040	1900	4500	3400
240	3100	1600	3600	2100	5200	3700
300	3700	1800	4200	2400	5900	4000
350	—	—	—	—	6400	4200
400	4650	2200	5300	2850	6700	4300
500	5700	2600	6300	3200	7900	4800
630	7150	3000	7600	3700	9300	5400
800	8800	3600	9300	4300	—	—

Требования к электрическим параметрам

К кабелям на напряжение 110 кВ предъявляются наиболее жесткие требования. Основные электрические параметры данных кабелей указаны в таблице Тангенс угла диэлектрических потерь не превышает 0,0004.

Электрические параметры кабелей на напряжение 110 кВ

Номинальное сечение жилы, мм2	185	240	300	350	400	500	630
Сопротивление постоянному току, Ом/км (медной жилы / алюминиевой жилы)	0,0991 / 0,1640	0,0754 / 0,1250	0,0601 / 0,1000	0,054 / 0,089	0,0470 / 0,0778	0,0366 / 0,0605	0,0283 / 0,0469
Индуктивность в треугольной схеме, мГн/км	0,50	0,48	0,46	0,45	0,44	0,43	0,41
Емкость, мкф/км	0,17	0,19	0,20	0,16	0,22	0,24	0,27

Условия эксплуатации

Длительно допустимая температура нагрева жил составляет 90°С, максимально допустимая при токе короткого замыкания 250°С.

Электрические характеристики кабелей на напряжение 110 кВ

Токовые нагрузки кабелей при прокладке в земле в зависимости от способа прокладки и системы заземления экранов, не более, А

Номинальное сечение жилы, мм ²	Кабели треугольником, экраны соединены и заземлены с двух сторон
	Медная жила				Алюминиевая жила
	Одна цепь		Две цепи		Одна цепь		Две цепи
	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	502 572 632 678 723 798 859 932 1009 1081 1175	429 489 538 577 612 673 721 779 840 895 970	452 515 567 608 645 709 760 820 884 944 1020	382 434 476 508 539 590 630 677 729 775 835	396 455 507 545 587 654 719 787 864 938 1041	340 389 432 462 497 553 605 659 722 779 863	358 409 455 490 524 583 637 694 759 820 905	303 345 383 408 439 486 530 575 628 675 744

Номинальное сечение жилы, мм ²	Кабели треугольником, экраны соединены по системе правильной транспозиции
	Медная жила				Алюминиевая жила
	Одна цепь		Две цепи		Одна цепь		Две цепи
	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	518 597 674 736 787 884 993 1146 1285 1410 1608	445 512 576 625 670 751 841 968 1083 1183 1345	469 539 607 656 706 790 884 1017 1137 1242 1410	397 455 512 551 593 663 740 849 947 1031 1170	404 467 528 560 619 699 792 904 1020 1127 1308	347 400 452 485 527 594 671 764 860 946 1094	366 421 475 515 555 625 705 803 902 994 1147	310 356 401 435 467 524 591 670 752 825 950

Номинальное сечение жилы, мм ²	Кабели в горизонтальной плоскости, экраны соединены и заземлены с двух сторон
	Медная жила				Алюминиевая жила
	Одна цепь		Две цепи		Одна цепь		Две цепи
	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	480 537 581 615 644 693 737 785 841 879 931	407 453 488 515 538 576 610 648 691 720 760	427 475 511 540 564 604 639 677 721 751 790	357 396 425 448 466 497 524 554 588 611 641	391 442 486 520 549 599 649 703 758 802 865	333 375 410 438 460 501 540 583 626 659 708	348 392 429 457 482 524 564 608 652 687 736	293 328 358 372 400 433 465 500 534 561 598

Номинальное сечение жилы, мм ²	Кабели в горизонтальной плоскости, экраны соединены по системе правильной транспозиции
	Медная жила				Алюминиевая жила
	Одна цепь		Две цепи		Одна цепь		Две цепи
	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1	Кн=0,8	Кн=1
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	539 622 704 767 824 927 1045 1176 1368 1510 1749	463 533 602 653 701 787 885 993 1153 1267 1463	483 556 627 682 731 821 922 1033 1197 1315 1515	409 470 529 573 614 687 770 861 996 1091 1254	421 486 551 602 647 732 830 943 1078 1195 1400	361 417 470 513 551 621 703 797 908 1003 1171	377 435 491 535 574 647 732 828 943 1041 1211	319 367 414 451 482 542 612 691 785 864 1003

При прокладке в земле токи рассчитаны для расположения кабелей треугольником встык и в горизонтальной плоскости, для расстояния между осями соседних кабелей 2·Dн , глубины прокладки 1,5 м, расстояния между цепями 0,8 м, удельного термического сопротивления грунта ρ=1,2 К·м/Вт, коэффициента нагрузки Кн =0,8 и 1.

При других значениях глубины прокладки необходимо применять поправочные коэффициенты:

Глубина пр окладки, м	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
Поправочный, коэф-т	1,08	1,06	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01	1,00

Токовые нагрузки кабелей при прокладке на воздухе в зависимости от способа прокладки и системы заземления экранов, не более, А

Номинальное сечение жилы, мм²	Кабели треугольником				Кабели в горизонтальной плоскости
	экраны соединены и заземлены с двух сторон		экраны соединены по системе правильной транспозиции		экраны соединены и заземлены с двух сторон		экраны соединены по системе правильной транспозиции
	Медная жила	Алюминиевая жила	Медная жила	Алюминиевая жила	Медная жила	Алюминиевая жила	Медная жила	Алюминиевая жила
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	610 698 773 830 883 974 1066 1185 1288 1378 1534	491 568 637 689 739 827 919 1029 1135 1230 1390	667 780 895 983 1068 1219 1399 1651 1895 2123 2526	520 609 700 771 839 961 1110 1293 1486 1676 2013	597 680 747 802 846 926 997 1074 1143 1200 1354	482 555 618 668 713 792 870 954 1035 1102 1254	667 780 895 983 1068 1219 1399 1651 1895 2123 2523	520 609 700 771 839 961 1110 1293 1486 1676 2016

При прокладке на воздухе токи рассчитаны для расположения кабелей треугольником при расстоянии между кабелями в свету 250 мм и в горизонтальной плоскости при расстоянии между осями соседних кабелей 2·Dн .

Допустимые токи даны для температуры окружающей среды 15 °С при прокладке в земле и 25 °С при прокладке на воздухе. При других расчетных температурах окружающей среды необходимо применять поправочные коэффициенты.

При других условиях прокладки расчет допустимых токов необходимо проводить в соответствии с требованиями стандарта МЭК 60287.

Условия прокладки	Поправочные коэффициенты при температуре среды, °С
	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Земля Воздух	1,1 1,18	1,06 1,14	1,03 1,13	1,0 1,08	0,96 1,05	0,92 1,0	0,89 0,96	0,85 0,91	0,81 0,86	0,77 0,81	0,73 0,76

Допустимый ток односекундного короткого замыкания в жиле кабеля, кА

Номинальное сечение жилы, мм²	Медная жила	Алюминиевая жила
185 240 300 350 400 500 630 800 1000 1200 1600	26,5 34,3 42,9 50,1 57,2 71,5 90,1 114,5 143,1 171,7 228,9	17,5 22,7 28,4 33,1 37,8 47,2 59,5 75,6 95,5 113,4 151,2

Токи короткого замыкания рассчитаны при температуре жилы до начала короткого замыкания 90 °С и предельной температуре жилы при коротком замыкании 250 °С.

Ток односекундного короткого замыкания в экране

Номинальное сечение медного экрана, мм²	кА, не более
95 120 150 185	16,9 21,4 26,7 32,9

Токи короткого замыкания рассчитаны при температуре медного экрана до начала короткого замыкания 80 °С и предельной температуре медного экрана при коротком замыкании 350 °С.

Для других значений сечения медного экрана допустимый ток односекундного короткого замыкания рассчитывают по формуле:

к.з — допустимый ток односекундного короткого замыкания в медном экране, кА;

k — коэффициент, равный 0,178 кА/мм²;

Sэ — номинальное сечение медного экрана, мм².

При продолжительности короткого замыкания, отличающейся от 1 с., значения тока короткого замыкания, необходимо умножить на поправочный коэффициент К, рассчитанный по формуле:

t — продолжительнось короткого замыкания, сек.

Значения рабочей емкости кабелей являются средними значениями, основанными на измерениях и расчетах.

Значения зарядного тока действительны при температуре 20 °С, частоте 50 Гц и номинальном напряжении кабеля.

Значения емкости, зарядного тока и тока замыкания на землю не будут изменяться для кабелей с СПЭ–изоляцией при увеличении температуры от 20 °С до максимально допустимой температуры жилы.

Источник