Кабель АПвКПу2г 20 кВ

Кабель АПвКПу2г 20 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКПу2г 20 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (в траншеях), кабельных каналах, туннелях, а также в условиях возможного подтопления.

Расшифровка маркировки АПвКПу2г

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

    • А – токопроводящая жила из алюминия.
    • Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 16442-80, где «в» указывает на вулканизированный, т.е. сшитый полиэтилен).
    • К – наличие экрана поверх каждой жилы (пофазный экран).
    • П – оболочка из полиэтилена.
    • у – обозначение «усиленной» защиты, в данном контексте указывает на броню из стальных оцинкованных проволок.
    • – индекс, где «2» указывает на наличие двойной гидроизоляции (подушка под броней и защитный шланг поверх брони), а «г» – на то, что защитный шланг выполнен из полиэтилена, не поддерживающего горение.
    • 20 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

    Конструкция кабеля АПвКПу2г 20 кВ

    Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

    1. Токопроводящая жила

    Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой формы. Для сечений от 70 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² или многопроволочной.

    2. Экранированная изоляция жилы

    Каждая жила индивидуально экранирована и изолирована, что является ключевой особенностью кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

    • Экран по жиле (внутренний полупроводящий): Наносится поверх токопроводящей жилы. Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
    • Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Обладает высокими электрическими и механическими характеристиками, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C).
    • Экран по изоляции (внешний полупроводящий): Наносится поверх изоляции. Также выполнен из экструдированного полупроводящего материала. В сочетании с внутренним экраном формирует цилиндрическое конденсаторное поле внутри изоляции.

    3. Поясная изоляция и заполнение

    Поверх внешних экранов жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящей ленты. Пространство между экранированными жилами заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси или ПЭТ-лентами для придания кабелю круглой формы.

    4. Общий экран (металлическая оплетка)

    Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок или ленты. Его функции: заземление для безопасности, проведение токов утечки и токов короткого замыкания, защита от внешних электромагнитных помех.

    5. Разделительный слой (подушка)

    Выполнен из битумизированной или крепированной бумаги, ПЭТ-лент или других материалов. Защищает внутренние слои от повреждения броней и обеспечивает легкое снятие бронепокрова.

    6. Броня

    Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «у» в маркировке). Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, повреждений грызунами.

    7. Защитный шланг

    Наружная оболочка из полиэтилена, не поддерживающего горение (индекс «2г»). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней гидроизоляции и барьера от агрессивных сред.

    Основные технические характеристики

    Электрические параметры

    ПараметрЗначение / Условие
    Номинальное напряжение U0/U (Um)12/20 (24) кВ
    Максимальная длительно допустимая температура жилы+90°C
    Допустимая температура жилы при коротком замыкании+250°C (макс. продолжительность 5 сек)
    Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева-15°C
    Минимальный радиус изгиба при прокладке15 наружных диаметров кабеля
    Сопротивление изоляции при +20°CНе менее 100 МОм·км

    Длительно допустимый ток нагрузки (пример для основных сечений)

    Значения приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт.

    Сечение жилы, мм²3×703×1203×1503×1853×240
    Допустимый ток, А215275320365425

    Примечание: Точные значения необходимо уточнять по актуальным расчетным таблицам ПУЭ и для конкретных условий прокладки.

    Область применения и способы прокладки

    Кабель АПвКПу2г предназначен для:

    • Питания мощных потребителей (промышленные предприятия, насосные станции).
    • Создания распределительных сетей 6-10 кВ в городах и на промышленных зонах.
    • Прокладки в качестве вводов на территории с повышенными механическими нагрузками.
    • Укладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях блуждающих токов.
    • Прокладки в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, внутри зданий (с учетом требований пожарной безопасности).

    Наличие брони и гидрозащиты делает его приоритетным выбором для прокладки без дополнительных защитных труб (желобов) в траншеях, за исключением мест с очень высокой механической опасностью.

    Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

    Преимущества:

    • Высокая надежность изоляции: XLPE устойчив к влаге, термостабилен, не подвержен тепловому старению как бумажно-масляная изоляция.
    • Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, АСБл) того же напряжения и сечения.
    • Большая допустимая длина участка: Благодаря отсутствию ограничений по разности уровней (как у маслонаполненных кабелей).
    • Простота монтажа и соединения: Не требует сложной герметизации торцов, как кабели с бумажной изоляцией.
    • Двойная защита: Броня и гидрозащитный шланг обеспечивают высокую стойкость к механическим повреждениям и коррозии.

    Недостатки:

    • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на среднее напряжение.
    • Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (требуется аккуратность).
    • Необходимость специального инструмента и обученного персонала для монтажа концевых и соединительных муфт.

    Особенности монтажа и эксплуатации

    • Раскатка: Запрещается сбрасывать кабель с барабана. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
    • Заземление: Металлические экраны (общий медный экран) и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это требование безопасности и правильной работы релейной защиты.
    • Монтаж муфт: Для монтажа применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты на 20 кВ. Работа требует чистоты, обезжиривания поверхностей и строгого соблюдения технологии производителя.
    • Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с ПУЭ (например, напряжением 60 кВ в течение 10 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКПу2г отличается от АПвПу2г?

Основное отличие – наличие брони. В маркировке АПвПу2г отсутствует индекс «у», что означает отсутствие брони из стальных проволок. АПвПу2г имеет только защитный шланг и предназначен для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений.

Можно ли прокладывать кабель АПвКПу2г в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Полиэтиленовый шланг обеспечивает защиту от УФ-излучения и атмосферных воздействий. Однако необходимо учитывать нагрузку на кабель (снег, лед, ветер) и предусматривать дополнительное крепление. При открытой прокладке в помещениях с массовым пребыванием людей может потребоваться оболочка с индексом «нг(А)-HF» для снижения пожарной опасности.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвКПу2г 20 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов (ПУЭ, гл. 1.3). 2) По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

Нужно ли использовать трубы (ПНД, асбестоцементные) при прокладке кабеля АПвКПу2г в земле?

Для данного кабеля с бронёй и защитным шлангом обязательное использование труб не требуется. Однако на участках с повышенным риском повреждений (переходы через дороги, въезды на территорию, зоны земляных работ) рекомендуется укладка в трубы для дополнительной защиты. Также трубы используются при бестраншейных методах прокладки (горизонтальное бурение).

Какой срок службы у кабеля АПвКПу2г?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть значительно больше при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствии внешних повреждений.

Чем отличается экран из медных проволок от экрана из медной ленты?

Экран из перекрывающих друг друга медных проволок обладает большей гибкостью и лучше проводит токи короткого замыкания. Экран из медной ленты (гофрированной для гибкости) обеспечивает более полную герметизацию и защиту от влаги. В кабеле АПвКПу2г, как правило, применяется экран из медных проволок, но возможны варианты конструкции. Проволочный экран предпочтительнее для линий с большими токами КЗ.

Каковы требования к заземлению брони и экрана?

Броня и металлический экран должны быть заземлены на обоих концах кабельной линии. Это необходимо для безопасности (снятие напряжения с брони при пробое) и для обеспечения пути протекания токов короткого замыкания, что критически важно для корректного и быстрого срабатывания устройств релейной защиты. В некоторых специфических схемах (например, очень длинные линии) возможно заземление с одной стороны через ограничитель напряжения, но это требует специального обоснования в проекте.

Заключение

Кабель АПвКПу2г 20 кВ является современным, надежным и универсальным решением для создания кабельных линий среднего класса напряжения в условиях, требующих повышенной механической и коррозионной стойкости. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и усиленной защитной оболочке, соответствует высоким стандартам безопасности и долговечности. Правильный выбор сечения, соблюдение технологий монтажа, заземления и испытаний обеспечивают бесперебойную работу энергоустановки на протяжении десятилетий. При проектировании и закупке необходимо руководствоваться актуальными техническими условиями (ТУ) производителя, которые могут детализировать отдельные параметры конструкции.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.