Кабель АПвПг 20 кВ 120 мм

Кабель АПвПг 20 кВ 120 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПг 20 кВ с сечением токопроводящей жилы 120 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 безопасность в эксплуатации в современных электрических сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвПг

Маркировка кабеля выполняется в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из полиэтилена.
• в – оболочка из винила (поливинилхлоридного пластиката).
• П – наличие поверхностного (экранного) слоя в виде медной ленты или проволоки поверх изоляции.
• г – в обозначении означает «голый». Отсутствие защитных покровов (брони) поверх оболочки. Кабель не предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных средств (лотков, труб, кабельных блоков).
• 20 кВ – номинальное напряжение 20 000 Вольт.
• 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Таким образом, АПвПг – это кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с экраном, без брони.

Конструкция кабеля АПвПг 20 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ или А99 по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн).
• 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
• 3. Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 20 кВ составляет 8.0 мм (по ГОСТ 31996-2012 для класса напряжения 18/20 кВ). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным ПЭ.
• 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх основного изоляционного слоя. Вместе с экраном по жиле создает идеально цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется в виде наложения медных или алюминиевых лент, либо медной проволоки поверх экрана по изоляции. Предназначена для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании оболочки кабеля в случае повреждения. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
• 6. Заполнитель. Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется ПВХ-поясами или нитями для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• 7. Оболочка. Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина оболочки нормирована. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и выполняет функцию заземленного барьера. Цвет оболочки для кабелей на 20 кВ – обычно черный.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПг 20 кВ 1х120

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U, кВ	18/20	ГОСТ 31996-2012
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	24	ГОСТ 31996-2012
Частота, Гц	50	—
Сечение жилы, мм²	120	ГОСТ 22483
Материал жилы	Алюминий	ГОСТ 31996-2012
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)	ГОСТ 31996-2012
Толщина изоляции, мм	8.0 (мин. 7.6)	ГОСТ 31996-2012
Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ (5 мин.)	45	ГОСТ 31996-2012
Испытательное постоянное напряжение, кВ (15 мин.)	67.5	ГОСТ 31996-2012
Допустимая температура жилы при эксплуатации, °C	90	ГОСТ 31996-2012
Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C	250	ГОСТ 31996-2012
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C	-20	—
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля	ГОСТ 31996-2012
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0.253	ГОСТ 31996-2012
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А	~320-350	ПУЭ 7 изд., расчет

• Точное значение I_доп зависит от конкретных условий прокладки: температуры земли/воздуха, количества кабелей в траншее, глубины прокладки и т.д. Приведено ориентировочное значение для прокладки в земле (траншее) при температуре земли +15°C.

Таблица 2. Сравнение с кабелем АПвП 20 кВ 120 мм²

Параметр	АПвПг	АПвП
Наличие брони	Нет (голый)	Да (броня из стальных оцинкованных лент)
Защитный покров поверх брони	Не применимо	Есть (подушка и наружный покров)
Основная область применения	Кабельные сооружения (эстакады, галереи, тоннели, производственные помещения), воздух (на тросах)	Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных сооружениях
Механическая защита	Только от умеренных воздействий	Высокая, защищает от механических повреждений при прокладке в земле
Вес и гибкость	Меньший вес, большая гибкость	Больший вес, меньшая гибкость из-за брони
Стоимость	Ниже	Выше из-за наличия бронепокрова

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПг 20 кВ 120 мм² применяется для создания и модернизации распределительных сетей среднего напряжения в следующих условиях:

• В кабельных сооружениях: тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам производственных зданий. Отсутствие брони облегчает конструкцию и снижает нагрузку на несущие элементы.
• В помещениях: в РУ (распределительных устройствах) подстанций и промышленных предприятий.
• В блоках и каналах: при условии отсутствия опасности механических повреждений.
• Наружная прокладка по воздуху: по фасадам зданий или на тросах (при условии защиты от прямых солнечных лучей, например, в гофротрубе, или при использовании кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой, что должно быть указано в ТУ).

Важно: Прокладка кабеля АПвПг непосредственно в земле (траншее) не рекомендуется и, как правило, запрещена проектами, так как ПВХ оболочка не обеспечивает защиту от механических воздействий (камни, строительный мусор, раскопки). Для подземной прокладки необходимо использовать бронированные модификации – АПвП, АПвБбШв, АПвПу и т.д., либо помещать кабель АПвПг в защитные конструкции: полиэтиленовые/асбестоцементные трубы, двустенные гофротрубы, лотки с крышкой, засыпаемые песком.

Монтаж, соединение и оконцевание

Работа с кабелем на 20 кВ требует высокой квалификации персонала и соблюдения строгих правил.

• Подготовка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
• Радиус изгиба: При прокладке нельзя допускать изгибов с радиусом менее 15 внешних диаметров кабеля во избежание повреждения экранов и изоляции.
• Соединение жил: Осуществляется с помощью специальных соединительных муфт (соединительных, ответвительных). Для алюминиевых жил сечением 120 мм² применяется опрессовка с помощью гидравлического пресса и меднолуженых или алюминиевых гильз. Обязательна зачистка жилы от оксидной пленки и использование контактной смазки.
• Восстановление экранов: В муфте экраны жил соединяются и выводятся на заземляющий проводник. Поясная изоляция также восстанавливается и заземляется с обеих сторон.
• Оконцевание: Установка концевых муфт (концевиков) наружной или внутренней установки. Современные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты обеспечивают герметичный ввод, плавный градиент напряжения и надежное заземление экрана.
• Заземление: Экран (поясная изоляция) кабеля подлежит обязательному двухстороннему заземлению. Это требование ПУЭ и условие безопасности. Пренебрежение заземлением экрана приводит к наведению опасного потенциала на оболочке и ускорению старения изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвПг от АПвВг?

Основное отличие – в материале изоляции. У АПвПг изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), а у АПвВг – из вулканизированного полиэтилена (ВПЭ). В современной трактовке это часто синонимы, так как «вулканизация» – это устаревший термин для процесса сшивки. Однако, исторически ВПЭ мог относиться к резиноподобным материалам. Сегодня кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена должны маркироваться как АПвПг по ГОСТ 31996-2012. На практике важно смотреть технические условия на конкретный кабель.

Можно ли использовать АПвПг для прокладки в земле, если поместить его в трубу?

Да, такой способ допустим и часто применяется при переходе через дороги, вводах в здания или на коротких участках. Труба (обычно ПНД, ПВХ или асбестоцементная) обеспечивает механическую защиту. При этом необходимо обеспечить возможность замены кабеля и избежать скопления влаги в трубе (использовать герметичные муфты или оставлять дренажные отверстия). Для длительной прямой прокладки в земле все же предпочтительнее бронированный кабель.

Какой срок службы у кабеля АПвПг 20 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, нагрузок, отсутствия перегрузок по току и повреждений.

Как рассчитать фактическую токовую нагрузку для данного кабеля в конкретных условиях?

Допустимый длительный ток (I_доп) берется из таблиц ПУЭ (Глава 1.3) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Для сечения 120 мм² базовое значение (например, для прокладки в земле в одной траншее) составляет около 320-350 А. Это значение необходимо умножать на поправочные коэффициенты: K1 – на температуру земли/воздуха, K2 – на количество работающих кабелей вплотную, K3 – на глубину прокладки. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

Что означает «одножильный» и «трехжильный» кабель на 20 кВ? Какой выбрать?

Кабель АПвПг 20 кВ 120 мм² может быть выполнен в одножильном (1х120) или трехжильном (3х120) исполнении.

• Одножильный (1х120): Три таких кабеля (по одному на каждую фазу) прокладываются параллельно для создания трехфазной линии. Требует больше места при прокладке, но упрощает монтаж муфт на больших сечениях, снижает потери на вихревые токи в оболочке (при правильной схеме укладки).
• Трехжильный (3х120): Все три изолированные жилы находятся в общей оболочке. Более компактная прокладка, но кабель тяжелее и жестче. Экран в трехжильном кабеле может быть общим для всех жил или индивидуальным на каждой.

Выбор зависит от условий трассы, требований проекта и экономических соображений.

Как отличить качественный кабель АПвПг при приемке?

Необходимо требовать полный пакет документов: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний. Визуально: оболочка должна быть гладкой, без впадин и вздутий, маркировка – четкой и непрерывной. Жила – без следов окисления (серого налета). Изоляция и оболочка – не иметь трещин при изгибе в разумных пределах. Рекомендуется проводить вводные испытания перед монтажом: измерение сопротивления изоляции мегомметром и проведение испытания постоянным напряжением (например, 67.5 кВ в течение 15 мин).

Заключение

Кабель АПвПг 20 кВ 120 мм² является современным, надежным и экономичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения в кабельных сооружениях и промышленных объектах. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена, обеспечивающего высокие температурные и электрические характеристики, а также относительно низкая стоимость за счет алюминиевой жилы и отсутствия брони. Корректный выбор, проектирование, монтаж с применением качественных кабельной арматуры и соблюдение правил эксплуатации гарантируют бесперебойную и долговечную работу энергетической линии на протяжении десятилетий.