Кабель АПвПу2гж 6 кВ 800 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвПу2гж 6 кВ с сечением жилы 800 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 6 кВ, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки АПвПу2гж является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (П) вулканизированного (в); Пу – защитная оболочка из полиэтилена (П) усиленного (у); 2г – двойная (2) герметизация (г) – водоблокирующие ленты и заполнители; ж – наличие желтой полимерной оболочки поверх брони, указывающей на кабель для передачи электрической энергии.
Конструкция кабеля АПвПу2гж 6 кВ 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Жила выполнена из алюминия (марка АВЕ или аналогичная) сечением 800 мм². Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить теплоотвод. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), что зависит от конкретных ТУ производителя. Многопроволочная жила обладает большей гибкостью.
2. Экран на жиле
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила-изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
3. Основная изоляция
Изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31565-2012 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
4. Экран на изоляции
Поверх основной изоляции накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он выполняет функцию экрана, замыкая силовые линии электрического поля внутри изоляции. Вместе с экраном на жиле он создает коаксиальную конструкцию, обеспечивающую радиальное электрическое поле.
5. Медные экраны
Поверх полупроводящего экрана на изоляции располагается экран из медных проволок (или медной ленты, или их комбинации). Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, является элементом системы защиты (путь для тока короткого замыкания), а также выполняет функцию заземления. Для кабеля 800 мм² сечение медных экранирующих проволок нормируется и является значительным.
6. Разделительный слой и водоблокирующие элементы
Под оболочкой и броней располагаются водоблокирующие (гидрофобные) ленты или нити, пропитанные специальным составом. При контакте с водой состав разбухает, герметизируя возможные повреждения оболочки и предотвращая продольное распространение влаги по кабелю. Это обозначается индексом «2г» в маркировке.
7. Броня
Кабель бронирован двумя стальными оцинкованными лентами (индекс «Б» в общем обозначении типа, но в марке АПвПу2гж он подразумевается конструкцией «Пу»). Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
8. Наружная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена (индекс «Пу» – полиэтилен усиленный) накладывается поверх брони. Она имеет характерный желтый цвет (индекс «ж»), что указывает на высоковольтное назначение кабеля. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, влаге и ультрафиолетовому излучению, что допускает прокладку в земле (траншеях) и по воздуху.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/6 (7,2) кВ |
| Количество и сечение жил | 1 x 800 мм² |
| Материал жилы | Алюминий | Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура длительной работы жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 5 мин. | 15 кВ |
| Импульсное испытательное напряжение (грозоимпульсная стойкость) | 60 кВ |
| Строительная длина | Оговаривается с заводом-изготовителем, обычно не менее 250 м |
Расчетные электрические параметры (ориентировочные)
Параметры могут незначительно отличаться в зависимости от конкретного производителя и ТУ.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Активное сопротивление жилы при +90°C (R90), Ом/км | ~0.0378 |
| Индуктивное сопротивление (X), Ом/км | ~0.11 — 0.13 |
| Емкостной ток (Ic), А/км | ~1.5 — 2.0 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.0 К·м/Вт, температура грунта +25°C, глубина прокладки 0.7 м), А | ~750 — 850 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C), А | ~800 — 900 |
| Ток односекундного короткого замыкания, кА | ~31 — 35 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПу2гж 6 кВ 800 мм² применяется для создания надежных высоковольтных соединений в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
- Магистральные линии 6 кВ в городских и промышленных распределительных сетях.
- Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные электродвигатели, насосные и компрессорные станции.
- Вводы на территории промышленных предприятий, металлургических комбинатов, нефтехимических заводов.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических повреждений. Рекомендуется защита песчаной подсыпкой и сигнальной лентой.
- Прокладка в условиях агрессивных сред благодаря стойкости оболочки из полиэтилена.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена допускает нагрев жилы до +90°C, что при сечении 800 мм² обеспечивает передачу значительных мощностей.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к частичным разрядам.
- Влагостойкость и герметизация: Конструкция «2г» надежно защищает от продольного распространения влаги.
- Механическая прочность: Броня из стальных лент и усиленная полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту при прокладке в грунте.
- Стойкость к коррозии и агрессивным средам.
- Меньший вес и внешний диаметр по сравнению с кабелем аналогичного напряжения с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл).
- Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий заделки концов, как кабели с масляной изоляцией.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт: Требует абсолютной чистоты и соблюдения технологии при разделке и установке соединительных и концевых муфт.
- Ограничение по минимальной температуре монтажа без прогрева.
- Необходимость применения специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Транспортировка и разгрузка: Кабельные барабаны имеют значительную массу. Необходимо использовать грузоподъемные механизмы, исключающие падение барабана. Запрещено сбрасывать барабан с транспортного средства.
- Раскатка: Рекомендуется использовать кабельные чулки и лебедки. При раскатке вручную необходимо обеспечить достаточное количество людей для предотвращения резких изгибов.
- Изгибы: Строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, 15-20 наружных диаметров кабеля).
- Подготовка к монтажу муфт: Требуется точная разделка концов с использованием шаблонов. Поверхности изоляции и экранов должны быть тщательно зачищены и обезжирены.
- Заземление: Медные экраны и броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабеля для безопасности и правильной работы защит.
- Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением выпрямленного тока (например, 24 кВ в течение 10 мин) согласно ПУЭ.
- Песчаная подсыпка (подушка) толщиной не менее 100 мм под кабелем и над ним.
- Защита от механических повреждений кирпичом, бетонными плитами или специальными сигнально-защитными полимерными плитами в местах с повышенным риском.
- Укладка сигнальной ленты из полиэтилена на глубине 250-300 мм от поверхности земли.
Важно: Прокладка в блоках или трубах требует дополнительного расчета допустимого тока нагрузки из-за ухудшенных условий теплоотвода.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвПу2гж 800 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала из-за его большого веса и жесткости.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвПу2гж отличается от АПвПуг?
Индекс «2г» указывает на наличие двойной герметизации: водоблокирующие ленты под оболочкой и под броней. Индекс «г» (как в АПвПуг) обычно означает только один слой водоблокирующих лент. Конструкция «2г» считается более надежной для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
Можно ли прокладывать данный кабель в воде?
Нет. Несмотря на наличие водоблокирующих элементов и герметичной оболочки, кабель АПвПу2гж не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Для таких целей используются специальные кабели с гидростатической защитой, например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой.
Какой кабель экономичнее: алюминиевый сечением 800 мм² или медный меньшего сечения?
При выборе между алюминиевым кабелем 800 мм² и медным (например, 400-500 мм²) с аналогичной пропускной способностью необходим детальный расчет. Алюминиевый кабель дешевле по стоимости металла, но имеет больший диаметр и вес. Медный кабель дороже, компактнее и легче, но его стоимость значительно выше. Экономический расчет должен учитывать не только цену кабеля, но и стоимость монтажа, потерь электроэнергии, условий прокладки и жизненного цикла объекта.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да. Рекомендуется:
Как правильно выбрать муфты для данного кабеля?
Для кабеля АПвПу2гж 6 кВ 800 мм² необходимо использовать только муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) на соответствующее напряжение и сечение. Это могут быть термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (СТК, ЗСТК, ССИ). Выбор между ними зависит от условий монтажа (наличие источника открытого огня для термоусадки) и предпочтений монтажной организации. Паспорт муфты должен содержать прямое указание на совместимость с кабелями типа АПвПу.
Каков ориентировочный вес и наружный диаметр кабеля АПвПу2гж 6 кВ 1х800 мм²?
В зависимости от производителя и конкретной конструкции (толщины оболочки, типа брони) наружный диаметр составляет приблизительно 70-80 мм, а вес – около 6000-7500 кг/км.
Что означает индекс «ж» в конце маркировки?
Индекс «ж» (желтый) указывает на то, что наружная оболочка кабеля имеет желтый цвет. Согласно ГОСТ 18690-2012, желтый цвет оболочки является отличительным признаком кабелей, предназначенных для передачи электрической энергии на напряжение от 6 кВ и выше, что важно для идентификации при монтаже и эксплуатации.