Кабель АПвП2г 6 кВ 120 мм

Кабель АПвП2г 6 кВ 120 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвП2г является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6 кВ, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие современным требованиям к кабельным сетям среднего напряжения. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтина, П – наружная оболочка из полиэтилена, 2г – двойная герметизация (заполнение жил и оболочка из полиэтилена), 6 кВ – номинальное напряжение, 120 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструктивные элементы кабеля АПвП2г 6 кВ 1х120

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для одножильного исполнения (1х120), которое является наиболее распространенным для данного типа и напряжения, структура выглядит следующим образом:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или круглой формы, состоит из множества проволок, скрученных по определенной технологии. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
• Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтина. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Изоляция: Основной изолирующий слой из сшитого полиэтина (XLPE). Для кабеля на 6 кВ толщина изоляции стандартизирована и составляет, как правило, 3,4 мм. Сшивка молекул полиэтина (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные стойкости: долговременная допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а кратковременная при перегрузке – до +130°C (против +70°C у ПВХ).
• Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с внутренним экраном, формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено однородное радиальное электрическое поле.
• Металлический экран: Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медной ленты или проволок, часто в комбинации. В кабеле АПвП2г обычно применяется экран из медных проволок, наложенных спирально. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции (обеспечение срабатывания защитной аппаратуры), а также использование в качестве нулевой жилы в некоторых схемах заземления.
• Герметизирующий слой: Под оболочкой может накладываться слой из битумного состава или полимерной ленты для дополнительной продольной герметизации.
• Оболочка: Наружный защитный слой из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), солнечному излучению (если в состав введены стабилизаторы) и механическим повреждениям. Цвет оболочки, как правило, черный.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель АПвП2г 6 кВ 120 мм² предназначен для работы в специфических условиях, регламентированных техническими стандартами (ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-335-2004).

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей (6 кВ), U – междуфазное напряжение (6 кВ), U_m – максимальное длительно допустимое напряжение (7,2 кВ).
• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Это означает возможность эксплуатации в умеренном и холодном макроклимате, в различных условиях: от закрытых отапливаемых помещений до прокладки в земле (траншеях) и на эстакадах.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C для окружающей среды. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Длительно допустимая температура жилы: +90°C в нормальном режиме.
• Температура при перегрузке: До +130°C, но не более 8 часов в сутки и 1000 часов за срок службы.
• Температура при коротком замыкании: До +250°C (продолжительность КЗ не более 4 секунд).
• Минимальный радиус изгиба при монтаже: Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с секторными жилами.
• Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры кабеля АПвП2г 6 кВ 1х120

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Сечение жилы, мм²	120	Номинальное
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)	ГОСТ 22483
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,253	ГОСТ 22483
Толщина изоляции, мм	3,4	Типовое значение
Толщина оболочки, мм	около 3,0	Зависит от ТУ производителя
Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)	30 — 35	Фактическое значение уточняется у производителя
Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	1400 — 1700	Зависит от конструкции экрана и толщины оболочки
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп), А	См. Таблицу 2	Зависит от способа прокладки
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/5 мин.	12	Для кабелей после монтажа
Емкость, мкФ/км	~0,25 — 0,30	Типовой диапазон
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11 — 0,13	При частоте 50 Гц

Допустимые токовые нагрузки (I_доп)

Длительно допустимый ток нагрузки является ключевым параметром для выбора сечения кабеля. Для АПвП2г 6 кВ 120 мм² он сильно зависит от условий прокладки и температуры окружающей среды.

Таблица 2. Допустимые длительные токи для кабеля АПвП2г 6 кВ 1х120 при температуре земли +25°C и жилы +90°C

Способ прокладки	Iдоп, А	Условия
В земле (траншее)	265 — 280	Глубина заложения 0,7-1,0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, одна кабельная линия
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле, на эстакаде)	245 — 260	Температура воздуха +25°C, свободный обдув, одна кабельная линия
В помещении (кабельном канале, по стене)	235 — 250	Условия нормальной вентиляции

Важно: При прокладке нескольких кабелей вплотную (в пучке, в одной траншее) вводится понижающий коэффициент (коэффициент снижения токовой нагрузки), значение которого может составлять от 0,85 до 0,95 в зависимости от количества и взаимного расположения кабелей. При температуре грунта или воздуха, отличной от +25°C, также применяются соответствующие поправочные коэффициенты.

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвП2г 6 кВ 120 мм² нашел широкое применение в сетях среднего напряжения благодаря своим эксплуатационным преимуществам перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и кабелями с ПВХ изоляцией.

• Распределительные сети 6 кВ: Основное применение – питание районных и промышленных подстанций, распределение энергии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям).
• Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры), печей, технологических линий.
• Объекты инфраструктуры: Кабельные линии для аэропортов, железнодорожных узлов, метрополитена, портов.
• Городское электроснабжение: При реконструкции и строительстве новых кабельных линий 6 кВ, в том числе в условиях плотной городской застройки.
• Нефтегазовый комплекс: Применяется на объектах добычи и переработки благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.

Способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или сигнальной лентой. Кабель АПвП2г устойчив к коррозии и блуждающим токам.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях. Полиэтиленовая оболочка не поддерживает горение, что соответствует требованиям пожарной безопасности.
• Прокладка в помещениях: По стенам, в лотках, коробах. Малые габариты и масса облегчают монтаж.
• Открытая прокладка на воздухе: Допускается при условии стойкости оболочки к УФ-излучению (обычно в состав оболочки вводятся специальные стабилизаторы).

Преимущества и недостатки кабеля АПвП2г по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие температурные характеристики: Допустимая температура +90°C позволяет передавать большую мощность при том же сечении по сравнению с кабелями на ПВХ изоляции.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полностью полимерная конструкция (СПЭ + полиэтилен) исключает гигроскопичность и обеспечивает надежную работу во влажном грунте или агрессивной среде.
• Отсутствие ограничений по разности уровней: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, не имеет ограничений по трассе прокладки по вертикали.
• Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий заделки концов (как маслонаполненные кабели). Меньший вес и радиус изгиба упрощают укладку.
• Высокая стойкость к токам короткого замыкания.
• Длительный срок службы (более 30 лет).

Недостатки / Особенности:

• Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить изоляцию и экраны. Требуется защита при прокладке в каменистом грунте.
• Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание изоляции, точное соблюдение геометрии установки соединительных и концевых муфт. Попадание влаги или грязи под изоляцию муфты недопустимо.
• Относительно высокая стоимость: Выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией, но часто сопоставима или ниже, чем у кабелей с бумажной изоляцией при учете совокупной стоимости владения.
• Необходимость применения специального инструмента для разделки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвП2г и АПвПу2г?

Ответ: Буква «у» в маркировке АПвПу2г обозначает усиленную защитную оболочку. Как правило, это броня из стальных оцинкованных лент (индекс «Б» в других марках). Однако в трактовке многих ТУ, АПвПу2г может иметь просто увеличенную толщину полиэтиленовой оболочки для дополнительной механической защиты, но без бронирования. Для точного понимания конструкции необходимо изучать технические условия конкретного производителя. Классический АПвП2г не имеет брони.

Вопрос 2: Можно ли использовать одножильный кабель АПвП2г 1х120 в системах с заземленной нейтралью?

Ответ: Да, можно. Однако при прокладке в замкнутом металлическом контуре (например, в стальной трубе) или при параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на значительном расстоянии необходимо учитывать наведение токов в оболочках/экранах. Для их компенсации применяют специальные схемы перекрестного соединения экранов и их заземления с двух концов или в промежуточных точках, как того требуют ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок, Глава 3.1).

Вопрос 3: Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что ориентироваться кроме I_доп?

Ответ: Выбор сечения – комплексная задача. Помимо длительно допустимого тока (I_доп > I_расч), обязательно проверяются:
1. Потери напряжения (ΔU %): Должны быть в пределах норм (обычно не более 5% от U_ном).
2. Термическая стойкость к токам КЗ: Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока короткого замыкания за время его отключения защитой (проверка по формуле: S_min = (I_кз

• √t) / C, где C – коэффициент для алюминия).

3. Экономическая плотность тока: Для проектов с большим количеством кабелей выполняется технико-экономический расчет по минимуму приведенных затрат.
Сечение 120 мм² часто является оптимальным по совокупности этих факторов для токов нагрузки 200-250 А в сетях 6 кВ.

Вопрос 4: Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвП2г 6 кВ 120 мм²?

Ответ: Применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Основные типы:
— Соединительные муфты (СТП): Для соединения двух отрезков кабеля в линию. Конструкция включает изоляционный корпус (часто термоусаживаемый или холодноусаживаемый), внутренние полупроводящие и экранирующие слои, металлический корпус для соединения экранов и заземления.
— Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Для заделки кабеля на конце (в ячейке КРУ, на шинах трансформатора). Включают изолятор (фарфоровый или полимерный), наконечник для жилы и систему для заземления экрана.
Работы по монтажу муфт должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением технологии производителя муфт.

Вопрос 5: Что означает требование «двойная герметизация» (индекс «2г»)?

Ответ: Двойная герметизация – это комплекс мер, направленных на предотвращение продольного распространения влаги внутри кабеля. В конструкции АПвП2г она обеспечивается:
1. Герметизацией по жилам: Заполнением межпроволочного пространства токопроводящей жилы гидрофобным компаундом. Это препятствует капиллярному подсосу влаги вдоль жилы.
2. Сплошной полиэтиленовой оболочкой, которая является надежным барьером для внешней влаги.
Это особенно критично для кабелей, прокладываемых в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Заключение

Кабель АПвП2г 6 кВ 120 мм² представляет собой современное, технологичное решение для сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, включая повышенную допустимую температуру, стойкость к внешним воздействиям и длительный срок службы. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля, с учетом всех требований ПУЭ и рекомендаций производителей, являются залогом надежности и безопасности кабельной линии на протяжении десятилетий. При проектировании и закупке необходимо уделять внимание не только основным параметрам (сечение, напряжение), но и деталям конструкции (тип экрана, толщина оболочки), а также репутации и сертификатам производителя.