Кабель АПвПу2гж 20 кВ 185 мм

Кабель АПвПу2гж 20 кВ 185 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвПу2гж 20 кВ 185 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для прокладки в земле (в траншеях) без дополнительной защиты, в том числе в условиях повышенной влажности и агрессивных грунтов, что делает его ключевым элементом при строительстве и модернизации кабельных линий электропередачи городских распределительных сетей, промышленных предприятий и объектов инфраструктуры.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и отражает его конструктивные особенности:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – усиленная защитная оболочка (присутствует броня из стальных оцинкованных проволок).
• 2г – водоблокирующие ленты в поясной изоляции («2») и гидрофобный заполнитель в жилах («г»).
• ж – жила секторной или сегментной формы.

Таким образом, полная расшифровка указывает на: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с усиленной броней из проволок, с водоблокирующими элементами, с жилой секторной формы, на напряжение 20 кВ, сечением 185 мм².

Конструкция кабеля АПвПу2гж 20 кВ 1х185

Кабель имеет одножильную конструкцию, что типично для сетей напряжением 10 кВ и выше. Каждая фаза монтируется отдельным кабелем. Конструктивные слои, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила сечением 185 мм² имеет секторную (сегментную) форму, что позволяет минимизировать межфазные зазоры при укладке трех кабелей в треугольник и снизить общий диаметр кабельной линии, экономя материал для внешней защиты.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована для напряжения 20 кВ и обеспечивает высокие диэлектрические и механические свойства, а также стойкость к тепловому старению. Рабочая температура жилы достигает +90°C в продолжительном режиме и +130°C в режиме короткого замыкания.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Второй слой полупроводящего материала, нанесенный поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, ограничивая радиальное электрическое поле только слоем изоляции.
• Поясная изоляция. Накладывается поверх экрана по изоляции. Состоит из полупроводящих и медных дренирующих лент, а также водоблокирующих лент. Медные ленты служат для выравнивания потенциала и отвода токов утечки. Водоблокирующие ленты предотвращают продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки.
• Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки из ПВХ-лент или крепированной бумаги. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов и других внешних воздействий при прокладке в земле.
• Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и защиты от влаги, агрессивных сред (кислот, щелочей). Имеет характерный желтый цвет для кабелей на напряжение 20 кВ.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу2гж 20 кВ 1х185 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	12/20 кВ (24 кВ)
Сечение основной жилы	185 мм²
Форма жилы	Секторная (сегментная)
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Толщина изоляции	Не менее 5,5 мм (по ГОСТ 18410)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при КЗ (не более 5 с)	+250 °C
Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева)	-15 °C
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0,164 Ом/км
Индуктивное сопротивление (50 Гц, при прокладке в треугольнике)	~0,11-0,13 Ом/км
Емкостной ток (зарядная мощность)	~3,5-4,0 А/км
Допустимый длительный ток (при прокладке в земле, +25°C в траншее, глубина 0,7 м, расстояние между кабелями 100 мм)	~330-350 А
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (5 мин.)	30 кВ
Испытательное постоянное напряжение (после монтажа)	48 кВ (в течение 15 мин.)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу2гж 20 кВ 185 мм² предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные области применения:

• Кабельные линии 6-20 кВ в городских и промышленных распределительных сетях.
• Вводы и выводы с подстанций и распределительных пунктов.
• Питание мощных промышленных потребителей (насосные станции, заводы, ЦОД).
• Прокладка в качестве магистральных и распределительных линий в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).

Способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншее). Является основным способом. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, с защитой кирпичом или сигнальной лентой. Бронирование проволоками защищает от механических повреждений при раскопках и от грызунов. Наличие водоблокирующих элементов обеспечивает дополнительную надежность при затоплении траншеи.
• Прокладка в кабельных сооружениях. Допускается прокладка в лотках, коробах, по эстакадам. Броня обеспечивает стойкость к растяжению на наклонных участках.
• Прокладка в трубах. Возможна, но требует учета увеличения теплового сопротивления и соответствующего снижения допустимого тока нагрузки.

Важно: При прокладке трех одножильных кабелей на одну линию их располагают в виде треугольника (обычно с помощью специальных разделителей) или вплотную для уменьшения индуктивного сопротивления. Необходимо соблюдать нормируемое расстояние между кабелями и до других коммуникаций.

Сравнение с аналогами и выбор сечения

Кабель АПвПу2гж является одним из представителей семейства кабелей с СПЭ-изоляцией. Его основные аналоги:

• АПвПуг. Кабель с броней из стальных оцинкованных лент (тип «л»). Защищает в основном от механических воздействий режущего и давящего типа, но менее устойчив к растягивающим нагрузкам по сравнению с проволочной броней («у»).
• АПвЭп. Кабель с экраном из медных проволок и спирально наложенной медной лентой, но без брони. Применяется для прокладки в помещениях, кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений.
• Кабели с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, ААБл). Устаревшая технология. СПЭ-кабели имеют существенные преимущества: более высокие допустимые температуры, меньший вес и радиус изгиба, отсутствие риска течи масла, простота монтажа и обслуживания.

Выбор сечения 185 мм² обусловлен расчетом по допустимому току нагрузки (около 330-350 А в земле) и условиям короткого замыкания. Данное сечение оптимально для фидеров средней и большой мощности (порядка 10-12 МВА при 20 кВ). При выборе также учитывают потерю напряжения, экономическую плотность тока и перспективу роста нагрузки.

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля АПвПу2гж требует профессионального подхода. Основные этапы:

• Раскатка. Осуществляется с помощью кабельных роликов, не допуская механических повреждений оболочки и нарушения минимального радиуса изгиба (обычно не менее 700-800 мм для данного сечения).
• Заземление экранов. Медные экранирующие ленты и проволоки на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для снятия напряжения и обеспечения безопасности. При большой длине линии применяют поперечное или продольное заземление для снижения потерь.
• Соединение жил. Выполняется с помощью специализированных кабельных муфт: соединительных (СтП), концевых (КНтП) или переходных. Для кабелей с СПЭ-изоляцией применяют муфты с технологией холодной усадки (на основе эластомеров) или горячей усадки. Критически важна чистота и подготовка поверхности изоляции и экрана.
• Контроль. После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением 48 кВ в течение 15 минут для выявления возможных дефектов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается «Пу» от «л» в маркировке?

Индекс «Пу» означает «усиленная броня из стальных оцинкованных проволок круглого сечения». Индекс «л» означает «броня из стальных оцинкованных лент». Проволочная броня («Пу») лучше защищает от растягивающих нагрузок (протяжка в трубах, наклонные трассы), ленточная («л») – преимущественно от механических воздействий давящего типа (камни в траншее).

Почему жила секторная (индекс «ж») и в чем ее преимущества?

Секторная форма жилы позволяет более плотно уложить три одножильных кабеля, образующих трехфазную линию. Это приводит к уменьшению общего диаметра кабельного пучка, снижению расхода материалов на внешние защитные конструкции (трубы, лотки), улучшению теплоотвода и некоторому уменьшению индуктивного сопротивления линии по сравнению с круглыми жилами.

Каков реальный длительно-допустимый ток (ДДТ) для этого кабеля?

ДДТ не является фиксированной величиной и зависит от условий прокладки. Указанные ~330-350 А справедливы для стандартных условий: прокладка в земле (траншее) на глубине 0,7 м, температура грунта +25°С, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, расстояние между кабелями 100 мм. При прокладке в воздухе, в трубах или при более высокой температуре грунта ДДТ снижается. Точный расчет должен проводиться по методике ГОСТ Р МЭК 60287 с учетом всех реальных условий.

Нужно ли заземлять экраны на обоих концах?

Да, для кабелей на напряжение 6-35 кВ с изоляцией из СПЭ и металлическими экранами обязательным является двухстороннее заземление экранов. Это обеспечивает безопасность персонала, отводит емкостные токи и создает путь для тока короткого замыкания в случае пробоя изоляции. При большой длине линии (обычно более 500-1000 м для 20 кВ) могут возникать значительные потери в экранах, и требуется инженерный анализ для выбора оптимальной схемы заземления (возможно, с применением поперечных соединений).

Что означают водоблокирующие элементы («2г») и насколько они эффективны?

Конструкция «2г» включает гидрофобный заполнитель в межжильном пространстве (для многожильных кабелей) и водоблокирующие ленты в поясной изоляции. При попадании влаги через поврежденную оболочку эти материалы набухают, герметизируя поврежденный участок и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля. Это повышает надежность и увеличивает время на локализацию и ремонт повреждения, но не отменяет необходимости качественной наружной защиты при прокладке.

Можно ли использовать этот кабель для прокладки в воздухе?

Да, кабель АПвПу2гж пригоден для прокладки в воздухе (по фасадам, эстакадам), так как его наружная ПВХ-оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению. Однако при этом необходимо учитывать, что допустимый ток нагрузки при прокладке в воздухе может отличаться от тока для прокладки в земле (обычно он ниже при высокой температуре окружающего воздуха и выше при низкой). Также необходимо обеспечить крепление кабеля с учетом его веса и механических нагрузок.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвПу2гж, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше при соблюдении условий эксплуатации (непревышение температуры, отсутствие перегрузок, отсутствие механических повреждений, правильный монтаж муфт).

Заключение

Кабель АПвПу2гж 20 кВ 185 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, стойкость к термическому старению), усиленную проволочную броню и систему водоблокировки, делает его оптимальным выбором для ответственных подземных трасс в сложных условиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и техническими указаниями завода-изготовителя гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.