Кабель АПвПу2г 500 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПу2г 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего класса напряжения.
Расшифровка маркировки АПвПу2г 500 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Пу – усиленная защитная оболочка (гофрированная лента из полимерных материалов).
- 2г – обозначение, указывающее на наличие двойной герметизации: «2» – водоблокирующие ленты по жилам, «г» – герметизация алюминиевого экрана гидрофобным заполнителем.
- 500 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила. Алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, секторной или круглой формы, сечением 500 мм². Соответствует 1-му или 2-му классу по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой из сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Изоляция. Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина зависит от класса напряжения (например, для 10 кВ – 4,5 мм). Обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции. Полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Вместе они формируют коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Поясная изоляция. Полупроводящая лента, наложенная поверх экрана по изоляции.
- Металлический экран. Выполнен в виде гофрированной алюминиевой ленты (или продольно наложенной ламинированной ленты), наложенной с перекрытием. Выполняет функции нулевой жилы в режиме однофазного КЗ, защищает от внешних электромагнитных влияний и является барьером для влаги.
- Герметизация экрана. Под оболочкой наложен слой гидрофобного заполнителя (геля) для продольной герметизации.
- Водоблокирующие ленты. Наложены поверх скрученных жил под оболочкой. При контакте с влагой набухают, предотвращая ее продольное распространение.
- Защитная оболочка (внутренняя). Из ПВХ пластиката. Защищает металлический экран от коррозии и механических повреждений.
- Усиленная защитная оболочка (внешняя). Изготавливается в виде гофрированной ленты из полимерных материалов (обычно полиэтилена). Обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям (сдавливанию, ударам, истиранию), а также защиту от грызунов и агрессивных сред.
- Питающие и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях 6-35 кВ.
- Вывод мощности с генераторного напряжения на повышающие трансформаторы.
- Питание мощных электроприемников (насосных станций, компрессорных установок).
- Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии низкой и средней коррозионной активности, отсутствии блуждающих токов и растягивающих нагрузок.
- Радиус изгиба: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (не менее 15 наружных диаметров) во избежание повреждения изоляции и экранов.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов, лебедок или тракторов.
- Подготовка к монтажу муфт: Конец кабеля должен быть аккуратно зачищен. Процесс включает послойное снятие оболочек, экранов и изоляции с точным соблюдением размеров, указанных в инструкции к муфте.
- Соединение и ответвление: Выполняются только с помощью специальных соединительных и ответвительных муфт на соответствующее напряжение (6-10 кВ, 20 кВ, 35 кВ). Для соединения жил применяются механические обжимные соединители (гильзы) из алюминия или биметалла (медь-алюминий).
- Заделка: Концевая заделка (концевая муфта) необходима для подключения кабеля к шинам распределительного устройства или силового трансформатора. Она обеспечивает электрическую прочность, герметичность и требуемую конфигурацию фаз.
- Герметизация: Особое внимание уделяется герметизации среза брони и экрана для предотвращения проникновения влаги в изоляцию.
- Стопорные соединительные муфты (ССИ) – для соединения двух отрезков кабеля.
- Ответвительные муфты (ОСИ) – для создания отводов.
- Концевые муфты (КНС/КНБ/КВТ) – для заделки на воздухе (КНС), в земле (КНБ) или в виде термоусаживаемых перчаток (КВТ) для подключения к оборудованию.
Конструкция кабеля АПвПу2г 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Параметры приведены в соответствии с ТУ 16.К71-335-2004 и другими актуальными нормативными документами.
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | Также выпускается на 8,7/15 кВ и 26/35 кВ |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной работе | +90°C | |
| Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C | |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,0601 Ом/км | Для однопроволочной жилы |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 25 кВ (для 10 кВ) | |
| Емкость | ~0,4 мкФ/км | Приблизительное значение |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха при +35°C | До 98% |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвПу2г 500 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важно: Кабель АПвПу2г не предназначен для прокладки в воде (водоемах), в болотах, в грунтах с высокой коррозионной активностью, а также для использования в качестве мобильного (переносного) кабеля или для подвески на воздушных линиях.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля зависит от условий прокладки и требований к надежности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвПу2г | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвП2г | Внешняя оболочка из ПВХ, без усиленной полимерной ленты. Меньшая стойкость к механическим повреждениям и грызунам. | Прокладка в кабельных сооружениях, где риск механических повреждений минимален. |
| АПвБШп | Броня из стальных оцинкованных лент, наружный покров из полиэтилена. Высокая стойкость к механическим повреждениям, растяжению, грызунам. | Прокладка в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью, каменистыми грунтами), в местах с риском повреждения. |
| АПвПуг | Аналогичен АПвПу2г, но может не иметь водоблокирующих лент (индекс «2»). Меньшая защита от продольного распространения влаги. | Для сухих кабельных сооружений или грунтов с низким уровнем грунтовых вод. |
| Цена-кабель АПвПу2г | Медная жила. Более высокая проводимость, стойкость к окислению, гибкость, значительно более высокая стоимость. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке, компактности, при ограничениях по сечению. |
Расчетные данные по токовой нагрузке
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для кабеля АПвПу2г 500 мм² на 10 кВ.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), грунт с тепловым сопротивлением 1,0 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м, расстояние между кабелями в траншее 250 мм. | ~ 510 — 530 А | Наиболее распространенные условия. |
| В воздухе (в кабельном сооружении), температура воздуха +25°C, расстояние между кабелями равно диаметру. | ~ 550 — 570 А | Лучшие условия охлаждения. |
| В земле, грунт с тепловым сопротивлением 2,0 К·м/Вт (сухой песок), температура грунта +25°C. | ~ 420 — 440 А | Ухудшенные условия теплоотвода. |
Внимание: Точный расчет допустимых токов нагрузки должен производиться по методике, изложенной в главе 1.3 ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей в траншее, группировку и т.д.).
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвПу2г 500 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля АПвПу2г от АПвБШп?
Основное отличие – в конструкции защитного покрова. АПвПу2г имеет легкую, но прочную полимерную гофрированную оболочку (Пу), которая защищает от механических воздействий и грызунов, но не предназначена для значительных растягивающих нагрузок. Кабель АПвБШп имеет броню из стальных лент (Б) и шланг из полиэтилена (Шп), что обеспечивает максимальную защиту от механических повреждений, в том числе от растяжения, и может применяться в более агрессивных грунтах. АПвПу2г легче и несколько гибче.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г 500 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, это является одним из основных назначений данной марки кабеля. Усиленная полимерная оболочка (Пу) предназначена для прямой прокладки в траншеях. Однако необходимо выполнить требования ПУЭ: обеспечить толщину песчаной подсыпки и засыпки не менее 100 мм, укладку сигнальной ленты, отсутствие в траншее острых камней, мусора. В каменистых грунтах или при высоком риске повреждения рекомендуется дополнительная защита кирпичом или бетонными плитами.
Что означают индексы «2г» в маркировке и насколько они важны?
Индексы критически важны для эксплуатации в грунте. «2» указывает на наличие водоблокирующих (набухающих) лент под оболочкой, а «г» – на герметизацию алюминиевого экрана гидрофобным заполнителем. Эта система двойной продольной герметизации предотвращает распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки, существенно повышая надежность и срок службы линии.
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля в стандартных условиях?
Для кабеля АПвПу2г 500 мм² на напряжение 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при стандартных условиях (температура грунта +15°C, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями 250 мм, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт), допустимый длительный ток составляет приблизительно 520 Ампер. При прокладке в воздухе (+25°C) ток может достигать 560 Ампер. Для точного расчета необходимо учитывать все конкретные условия прокладки и поправочные коэффициенты по ПУЭ.
Требуется ли дополнительный нулевой проводник при использовании этого кабеля в сетях с изолированной нейтралью?
В трехфазных сетях 6-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью отдельный нулевой рабочий проводник, как правило, не требуется. Функции нулевой последовательности (для токов замыкания на землю) выполняет металлический экран (алюминиевая лента) кабеля. Он должен быть заземлен с обеих сторон в соответствии с ПУЭ (п. 1.7.76-1.7.77). При этом сечение экрана достаточно для проведения токов однофазного КЗ в течение времени срабатывания защиты.
Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвПу2г?
Для данного кабеля применяются муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевым экраном. Это могут быть:
Выбор конкретного типа и размера муфты зависит от напряжения, сечения кабеля и условий установки. Монтаж должны выполнять специалисты, прошедшие обучение у производителя муфт.