Кабель АПвП2г 20 кВ 95 мм²: полный технический обзор и область применения

Кабель АПвП2г 20 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие современным требованиям к кабельным линиям среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвП2г

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

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П – наружная защитная оболочка (броня) из плоских оцинкованных стальных проволок.
• 2г – индекс, обозначающий отсутствие защитного покрова (гидроизоляционной подушки) поверх брони. Буква «г» указывает на «голую» броню, что является ключевой особенностью для прокладки в агрессивных средах, включая грунты с высокой коррозионной активностью.
• 20 кВ – номинальное напряжение 20000 В.
• 95 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвП2г 20 кВ 95 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для трехжильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной, что зависит от требований к гибкости.

2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей среднего и высокого напряжения.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтилена под высоким давлением, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с традиционной бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ). Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Изоляция не подвержена термопластической деформации.

4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет функцию внешнего экрана, обеспечивая симметричность электрического поля вокруг жилы и отводя емкостные токи.

5. Поясная изоляция и экран

В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается общий поясной экран. Он состоит из медных проволок (допускается применение медной ленты) и служит для заземления и защиты от внешних электромагнитных воздействий. Медные проволоки обеспечивают высокую стойкость к токам короткого замыкания.

6. Разделительный слой

Представляет собой обмотку из полимерной пленки или аналогичного материала, предотвращающую адгезию поясного экрана к внутренней поверхности оболочки.

7. Защитная оболочка (внутренняя)

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает поясной экран от механических повреждений и воздействия влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.

8. Броня

Изготавливается из оцинкованных стальных проволок (индекс «П»), наложенных плоским повивом. Броня предназначена для защиты кабеля от механических воздействий (растяжения, сдавливания, грызунов) и является заземляющим элементом. Отсутствие подушки под броней («голый» тип) позволяет использовать кабель в условиях высокой коррозионной активности, так как исключает накопление влаги под бронепокровом.

9. Наружная оболочка

Поверх брони накладывается второй слой из ПВХ-пластиката. Он защищает саму броню от коррозии и дополнительно герметизирует конструкцию.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Для кабеля АПвП2г 20 кВ 1х95/16 (одножильный) и 3х95/16 (трехжильный).

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 12/20 кВ (24 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин.: 30 кВ.

Испытательное напряжение постоянного тока, в течение 15 мин.: 60 кВ.

• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
• Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки: +130°C.
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвП2г 20 кВ 3х95 мм²

Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки (по ГОСТ Р 53769-2010, с учетом поправочных коэффициентов).

Способ прокладки	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
В земле (в траншее), при температуре грунта +20°C и удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт	280*	245
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале), при температуре воздуха +25°C	300*	260

*Значения приведены ориентировочно. Точный расчет должен учитывать все поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, температуру среды, глубину прокладки и т.д.

Таблица 2. Сопротивления жилы и экрана (при +20°C)

Параметр	Значение для сечения 95 мм²
Активное сопротивление токопроводящей жилы постоянному току, не более (Ом/км)	0.320
Активное сопротивление экрана (поясной медной оплетки), не более (Ом/км)	0.200 (зависит от конструкции экрана)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвП2г 20 кВ 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 20 кВ. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10-20 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных и коммунальных объектов.
• Промышленные предприятия: Прокладка кабельных линий внутри и между цехами, питание мощного электропривода.
• Городская инфраструктура: Строительство и реконструкция кабельных линий в условиях плотной городской застройки.
• Объекты нефтегазовой и химической промышленности: Благодаря броне и стойкости оболочек к агрессивным средам.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): Является основным способом. Кабель укладывается на подготовленную подушку, защищается сигнальной лентой и кирпичом/плитами при необходимости. Конструкция «голой» брони (2г) особенно предпочтительна для грунтов с высокой коррозионной активностью, болотистых и засоленных почв.
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Броня обеспечивает защиту от механических повреждений при обслуживании.
• На эстакадах и галереях (в воздухе): Допускается при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучения) и соблюдения допустимых радиусов изгиба.
• Внутри помещений: Возможна прокладка по стенам и конструкциям.

Важно: Прокладка в блоках и трубах не рекомендуется из-за ухудшения условий теплоотвода и сложности монтажа бронированного кабеля.

Преимущества и недостатки кабеля АПвП2г по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержена старению из-за тепловых циклов, не требует контроля уровня пропитки, как у кабелей с БПИ.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с БПИ-кабелями того же сечения, СПЭ-кабель может пропускать на 10-20% больше тока.
• Устойчивость к влаге и внешним воздействиям: Полная герметичность конструкции и броня обеспечивают долгий срок службы в сложных условиях.
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с БПИ-кабелем в свинцовой оболочке, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от БПИ-кабелей, где может стекать пропиточный состав.
• Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с бумажной изоляцией (АСБл, АСБ2л) на аналогичное напряжение и сечение.
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: Требует аккуратного обращения при монтаже.
• Необходимость специального инструмента и обученного персонала: Для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт требуется высокая квалификация.
• Сложность ремонта: Восстановление изоляции из СПЭ в полевых условиях затруднено.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвП2г требует соблюдения строгих правил:

1. Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов для предотвращения механических повреждений и истирания оболочки.
2. Изгиб: Минимальный радиус изгиба – 15 наружных диаметров кабеля при прокладке и 10 – после монтажа (для одножильных кабелей требования строже из-за жесткости жилы).
3. Температура монтажа: Работы без предварительного подогрева разрешены при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть термоусадочными матами.
4. Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон линии. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям ПУЭ.
5. Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт должна производиться квалифицированным персоналом с использованием комплектующих, рекомендованных производителем кабеля. Особое внимание уделяется чистоте, герметичности и качеству электрического контакта экранов.
6. Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением постоянного тока согласно нормативам (например, 60 кВ в течение 15 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие АПвП2г от АПвПу2г?

Индекс «у» в маркировке АПвПу2г означает наличие усиленной защитной оболочки из полиэтилена (PE) вместо ПВХ. Кабель АПвПу2г имеет большую стойкость к влаге, агрессивным средам и механическим воздействиям, что делает его предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в водонасыщенных грунтах. АПвП2г с ПВХ-оболочкой является более распространенным и экономичным решением для стандартных условий.

2. Можно ли использовать кабель АПвП2г для прокладки в воде?

Нет, напрямую для прокладки в воде (реки, озера) данный кабель не предназначен. Хотя он имеет высокую герметичность, длительное прямое воздействие воды требует специальной конструкции с гидроизоляционными слоями (например, кабели в свинцовой оболочке). Для переходов через водные преграды кабель прокладывают в герметичных защитных трубах (футлярах).

3. Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На какой ток он рассчитан?

Сечение 95 мм² выбирается на основе расчета токовой нагрузки, потерь напряжения, термической стойкости к токам КЗ и экономической плотности тока. Длительно допустимый ток для трехжильного кабеля, проложенного в земле, составляет примерно 245 А (см. Таблицу 1). Однако окончательный выбор должен производиться проектировщиком на основе конкретных условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта).

4. Что означает «голый» тип брони (2г) и в каких случаях он необходим?

«Голый» тип (2г) означает, что поверх бронированных проволок не накладывается битумный состав и защитная подушка из ПВХ-лент или подобных материалов. Это исключает накопление влаги и электролита под броней, что предотвращает интенсивную коррозию стали в агрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, кислот, щелочей). Такой кабель также проще разделывать при монтаже муфт.

5. Какие муфты применяются для кабеля АПвП2г 20 кВ?

Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение 20 кВ:

• Соединительные муфты: Для соединения двух отрезков кабеля. Наиболее распространены термоусаживаемые и холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины).
• Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Для подключения кабеля к оборудованию РУ (распределительного устройства) или силовому трансформатору. Широко используются термоусаживаемые и натяжные муфты.
• Стопорные муфты: Для предотвращения стекания пропитки в смежных участках при соединении СПЭ-кабеля с БПИ-кабелем.

Выбор муфты зависит от условий эксплуатации, типа помещения и предпочтений монтажной организации.

6. Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвП2г 20 кВ, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и напрямую зависит от соблюдения условий прокладки, эксплуатации (недопущение длительных перегрузок), качества монтажа муфт и отсутствия внешних механических повреждений.

Заключение

Кабель АПвП2г 20 кВ 95 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, двойной экранировки и «голой» брони, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, а также длительный срок службы в широком диапазоне условий, включая агрессивные грунты. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.