Кабель АПвПу2г 1-х жильный 6 кВ

Кабель АПвПу2г: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПу2г на напряжение 6 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвПу2г

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и указывает на ключевые особенности его конструкции:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из Полиэтилена.
• в – Оболочка из поливинилхлоридного (винилового) пластиката.
• Пу – Усиленная защитная оболочка (защитный покров в виде повышенной толщины усиленной оболочки).
• 2г – Броня из двух оцинкованных стальных лент, с защитным покровом в виде гидроизоляционного слоя.
• 1-х жильный – Конструкция с одной токопроводящей жилой.
• 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 Вольт.

Таким образом, полное название описывает кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с усиленной защитой и броней из двух стальных лент, предназначенный для работы в сетях 6 кВ.

Конструкция кабеля АПвПу2г 1х… 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ) по ГОСТ 22483. Имеет круглую форму. Для сечений от 50 мм² и выше может быть секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра кабеля. Класс гибкости 1 или 2 (для сечений выше 240 мм²).
• 2. Экран по жиле. Полупроводящей экструдированный слой (экран), накладываемый непосредственно на жилу. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность и термическую стойкость кабеля. Номинальная толщина изоляции для 6 кВ составляет 3,0 мм (по ГОСТ 15150). Материал сохраняет свойства при длительной температуре до 90°C и в режиме перегрузки до 130°C.
• 4. Экран по изоляции. Полупроводящей экструдированный слой. Вместе с экраном по жиле создает радиальное электрическое поле в изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется в виде наложения медных или алюминиевых проволок (сечением не менее 16 мм²) или в виде медной ленты, контактирующей с экраном по изоляции. Служит для замыкания токов утечки и обеспечения возможности заземления с двух сторон для защиты от поражения током.
• 6. Разделительный слой. Битумированная бумага, ПЭТ-лента или крепированная бумага. Защищает поясную изоляцию от контакта с броней.
• 7. Броня. Две оцинкованные стальные ленты, наложенные с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Предназначена для защиты от механических повреждений (удары, сдавливание, покусы грызунами) при прокладке в земле.
• 8. Защитный шланг (оболочка). Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) повышенной толщины. Маркировка «Пу» указывает на усиленное исполнение. Защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным почвам и влаге.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Кабель рассчитан на работу в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или заземленной нейтралью.

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 15 кВ в течение 10 минут после монтажа.
• Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут на готовом изделии.
• Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
• Температура при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность до 4 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвПу2г 6 кВ при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +15°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура жилы +90°C.

• Сечение жилы, мм²: 50 | Длительно допустимый ток, А: 190
• Сечение жилы, мм²: 70 | Длительно допустимый ток, А: 235
• Сечение жилы, мм²: 95 | Длительно допустимый ток, А: 285
• Сечение жилы, мм²: 120 | Длительно допустимый ток, А: 330
• Сечение жилы, мм²: 150 | Длительно допустимый ток, А: 375
• Сечение жилы, мм²: 185 | Длительно допустимый ток, А: 425
• Сечение жилы, мм²: 240 | Длительно допустимый ток, А: 495
• Сечение жилы, мм²: 300 | Длительно допустимый ток, А: 560
• Сечение жилы, мм²: 400 | Длительно допустимый ток, А: 655
• Сечение жилы, мм²: 500 | Длительно допустимый ток, А: 745
• Сечение жилы, мм²: 625 | Длительно допустимый ток, А: 840
• Сечение жилы, мм²: 800 | Длительно допустимый ток, А: 970

Примечание: При изменении условий прокладки (температура грунта, удельное сопротивление, глубина, количество кабелей в траншее) применяются поправочные коэффициенты согласно ПУЭ 7 изд. и РД 153-34.0-20.278-98.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу2г предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основная сфера применения – кабельные линии среднего напряжения 6 кВ.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной и рекомендуемый способ монтажа. Броня и усиленная оболочка обеспечивают защиту от механических воздействий и коррозии. Требуется подготовка песчаной подушки и засыпка, укладка сигнальной ленты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается, но необходимо учитывать повышенную пожарную опасность при групповой прокладке. Требуется крепление на конструкциях.
• Прокладка в помещениях: Возможна, но нерациональна из-за высокой стоимости бронированной конструкции. Как правило, для помещений используют более легкие кабели без брони (АПвВг и аналоги).

Важно: Для одножильных кабелей в металлической броне при переменном токе возникают значительные вихревые токи в броне, приводящие к дополнительным потерям и нагреву. Поэтому при прокладке однофазных линий или трехфазных линий, собранных из трех одножильных кабелей, необходимо соблюдать правила транспозиции (перекладки) кабелей на длине линии и обязательно заземлять броню с двух сторон для прерывания пути циркулирующих токов. В противном случае допустимая токовая нагрузка может быть снижена на 30-50%.

Отличия от аналогов и выбор кабеля

АПвПу2г является одним из ряда кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Ключевые отличия от близких марок:

• АПвПу2г vs АПвБ2г: У кабеля АПвБ2г броня выполнена из стальных оцинкованных проволок. Проволочная броня лучше выдерживает растягивающие нагрузки, но хуже – ударные и на сдавливание. АПвПу2г с ленточной броней более распространен для стандартных условий прокладки в траншеях.
• АПвПу2г vs АПвВг: Кабель АПвВг не имеет брони (индекс «2г» заменен на «г» – наличие защитного покрова). Применяется для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений. АПвПу2г – для грунта.
• АПвПу2г vs АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот), морально устарел. АПвПу2г легче, проще в монтаже, имеет большую пропускную способность и не требует обслуживания.
• АПвПу2г vs ПвП2г: Кабель ПвП2г имеет медную токопроводящую жилу. Он дороже, но обладает более высокой проводимостью, коррозионной стойкостью и гибкостью. Выбор между алюминием (А) и медью (отсутствие «А» в маркировке) зависит от бюджета, требований к токовой нагрузке и условий эксплуатации.

Монтаж и эксплуатация: ключевые требования

• Раскатка: Запрещена раскатка волочением по земле. Необходимо использовать кабельные ролики, лебедки или транспортные устройства. Радиус изгиба – не менее 15 D_нар.
• Заземление: Броня и экраны (поясная изоляция) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это требование электробезопасности и условие для корректной работы релейной защиты.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) для кабелей 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Необходима тщательная зачистка и восстановление всех слоев экранов.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением 36 кВ в течение 15 минут для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен выбор именно сшитого полиэтилена (XLPE) в качестве изоляции?

Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с бумажно-пропитанной изоляцией: высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), стойкость к термическим перегрузкам, отсутствие ограничений по перепаду высот при монтаже, меньший вес и диаметр, высокая стойкость к влаге и трекингу. Это современный стандарт для кабелей среднего напряжения.

Почему в маркировке указано «1-х жильный»? Разве это не одно и то же?

В профессиональной среде принято обозначение «одножильный» (одна жила в кабеле) и «однопроволочный» (жила состоит из одной проволоки). Чтобы избежать путаницы, в документации часто пишут «1-х жильный», подразумевая «одножильный». Конструкция жилы (однопроволочная или многопроволочная) указывается отдельно в технических условиях.

Можно ли использовать АПвПу2г для прокладки в воде или в агрессивных средах?

Нет, напрямую – нельзя. Конструкция кабеля АПвПу2г предназначена для прокладки в земле (траншеях) с обычной и повышенной агрессивностью по отношению к металлам. Для прокладки в воде, болотах или в условиях высокой химической агрессии необходимы кабели со специальной защитой, например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой поверх брони (марки АПвАШв, АПвАШп и т.п.).

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвПу2г 6 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ:
1. По длительно допустимому току нагрузки (см. Таблицу 1) с учетом всех поправочных коэффициентов.
2. По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель не разрушится за время срабатывания защиты).
Окончательное сечение принимается по наибольшему из полученных значений.

Обязательно ли заземлять броню с двух сторон? Что будет, если заземлить только с одной?

Да, заземление брони и экранов с обоих концов линии является обязательным требованием ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). При заземлении только с одной стороны:
— На незаземленном конце возникнет опасный потенциал относительно земли (сотни вольт) из-за наведенного напряжения, что создает угрозу для жизни персонала.
— При повреждении изоляции и КЗ на броню ток будет протекать через землю, что может привести к несрабатыванию защиты и возникновению шагового напряжения.
— В броне будут циркулировать значительные токи, вызывающие дополнительный нагрев и снижение пропускной способности кабеля.

В чем разница между «усиленной» (Пу) и обычной (В) оболочкой?

Толщина защитного шланга (оболочки) у кабеля с индексом «Пу» (например, АПвПу2г) больше, чем у кабеля с индексом «В» (например, АПвВг). Это регламентируется ГОСТами. Усиленная оболочка обеспечивает лучшую механическую защиту брони от коррозии и повреждений при укладке в грунт с камнями, при подвижках почвы.

Заключение

Кабель АПвПу2г 1х жильный 6 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения с прокладкой в земле. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защищенная стальной броней и усиленным шлангом, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет), высокую пропускную способность и стойкость к внешним воздействиям. Корректный выбор сечения, соблюдение правил монтажа, заземления и испытаний являются обязательными условиями для безопасной и бесперебойной эксплуатации кабельной линии на основе АПвПу2г.