Кабель АПвКаП2г 500 мм
Кабель АПвКаП2г 500 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель марки АПвКаП2г с сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данный кабель является современной и высокотехнологичной альтернативой маслонаполненным и кабелям с бумажной изоляцией, обеспечивая высокую надежность, долговечность и простоту монтажа. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в сетях переменного напряжения 6-35 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвКаП2г 500 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жилы: полиэтилен вулканизированный (сшитый).
- Ка – тип экрана поверх изоляции жилы: комбинированный экран в виде медной ленты поверх полупроводящего слоя.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
- 2г – индекс, обозначающий: «2» – класс пожарной опасности по нераспространению горения при одиночной прокладке, «г» – отсутствие галогенов в составе оболочки (при возгорании выделяются низкотоксичные газы, дымовая коррозия минимальна).
- 500 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медной ленты или наложенных по спирали медных проволок (сечением не менее 16-25 мм² для данного сечения кабеля). Этот слой является токопроводящим экраном, предназначенным для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля. В аварийном режиме (КЗ) он способен проводить ток короткого замыкания.
- В земле (траншеях): Прокладка в трубах ПНД, ПВХ, асбестоцементных или прямо в грунте (при условии отсутствия механических повреждений). Требуется защита от блуждающих токов и коррозии. Обязательна песчаная подушка и защитное покрытие кирпичом или сигнальной лентой.
- В кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, галереи, этажи и двойные полы. Благодаря индексу «2г» кабель может прокладываться одиночно без дополнительных противопожарных мероприятий.
- В помещениях и на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Метрополитен, вокзалы, аэропорты, торговые центры, больницы, детские учреждения. Отсутствие галогенов в оболочке критически важно для снижения токсичности и дымовыделения при пожаре.
- На промышленных предприятиях: Для питания мощных электродвигателей, печей, трансформаторных подстанций.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Надежная изоляция: СПЭ негигроскопичен, не требует герметизации, устойчив к тепловым перегрузкам.
- Простота монтажа и соединения: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией. Возможность изготовления муфт и концевых заделок с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов.
- Пожарная безопасность: Соответствие требованиям по нераспространению горения и отсутствию галогенов.
- Долгий срок службы: При соблюдении условий эксплуатации и монтажа достигает 30-40 лет и более.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Требует аккуратного обращения при монтаже, защиты от ударов и порезов.
- Чувствительность оболочки к УФ-излучению: Ограничивает применение для открытой воздушной прокладки без защиты.
- Относительно высокая стоимость: Выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией, но часто ниже, чем у маслонаполненных аналогов с учетом стоимости монтажа и обслуживания.
- Сложность ремонта изоляции в полевых условиях: Требует специального оборудования и квалификации.
- Соединительные муфты: Для стыковки двух отрезков кабеля в линию. Тип: стопорные или проходные. Материал: свинцовые/латунные корпуса с изоляцией из термоусаживаемых трубок или литой эпоксидной смолы, либо современные холодноусаживаемые муфты.
- Концевые муфты (заделки): Для подключения кабеля к шинам распределительного устройства, трансформатора или двигателя. Типы: наружной (КНВ) или внутренней (КНВ) установки. Широко применяются термоусаживаемые комплекты с фазирующими колпачками и герметизирующими манжетами.
- По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов на температуру земли/воздуха, группировки.
- По потере напряжения (для протяженных линий).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что кабель выдержит расчетный ток КЗ в течение времени срабатывания защиты).
- По экономической плотности тока (для объектов с большим количеством часов использования максимума нагрузки).
- Сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011) или декларация.
- Сертификат пожарной безопасности (НПБ 248, ГОСТ Р МЭК 60332).
- Паспорт качества завода-изготовителя с указанием результатов типовых и приемо-сдаточных испытаний (испытание изоляции повышенным напряжением, измерение сопротивления жилы, проверка целостности экрана и т.д.).
- Протокол испытаний на нераспространение горения и отсутствие галогенов (для индекса «2г»).
Конструкция кабеля АПвКаП2г 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную электротехническую и защитную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой многопроволочной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что зависит от требований к гибкости. Для 500 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция.
2. Экран на жиле (полупроводящей слой)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из электропроводящего сшитого полиэтилена. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии с последующей вулканизацией в среде инертного газа или пара. Толщина изоляции нормирована и зависит от класса напряжения (6, 10, 20, 35 кV). Для 10 кВ, например, минимальная толщина составляет 4,5 мм. СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C).
4. Экран на изоляции (комбинированный)
Состоит из двух обязательных элементов:
Индекс «Ка» в маркировке подразумевает именно такую комбинированную конструкцию.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх каждого экранированного изолированного проводника может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для формирования единой круглой формы сердечника.
6. Заполнитель и разделительный слой
Между изолированными жилами и под оболочкой размещается заполнитель из полимерной или резиновой смеси, не поддерживающей горение. Он придает кабелю круглую форму и механическую стабильность. Может присутствовать разделительный слой из полиэтилентерефталатной (лавсановой) ленты.
7. Внешняя оболочка
Выполняется из полиэтилена (П) или поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Индекс «2г» указывает на использование материалов, не распространяющих горение при одиночной прокладке и не содержащих галогенов. Толщина оболочки также нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКаП2г на напряжение 10 кВ
| Параметр | Значение для 500 мм² | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) и др. | U0 – фазное, U – междуфазное, Um – макс. длит. рабочее |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при КЗ (до 5 с) | +250°C | ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-2:2005) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) | ~450-550 А | Зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,0601 | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/10 мин. | Для послеремонтных испытаний: 2U0 + 1 кВ (напр., 21 кВ для 10 кВ) | Согласно ПТЭЭП, ПУЭ |
Таблица 2. Примерные габариты и масса для трехжильного кабеля 10 кВ
| Сечение, мм² | Расчетный наружный диаметр, мм | Расчетная масса 1 км, кг |
|---|---|---|
| 3 x 500 | 85 — 95 | 5500 — 6500 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКаП2г 500 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей 6-35 кВ в следующих условиях:
Запрещена прокладка кабеля АПвКаП2г по воздуху (на опорах) без дополнительной защиты от ультрафиолетового излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению. Для воздушных линий применяются модификации с защитным шлангом из полиэтилена светостабилизированного (АПвКаП2г-ХЛ) или другие марки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Требования к монтажу, соединению и оконцеванию
Монтаж кабеля АПвКаП2г должен производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для соединения отрезков кабеля и присоединения его к электрооборудованию применяются специальные кабельные муфты:
Критически важным этапом является подготовка кабеля: ступенчатая разделка концов с точным соблюдением длин удаляемых слоев (оболочки, экрана, изоляции), тщательная зачистка и обезжиривание. Все работы должны выполняться с использованием специализированного инструмента для кабелей СПЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальное отличие кабеля АПвКаП2г от АПвПу2г?
Основное отличие – в конструкции экрана. В кабеле АПвПу2г экран выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх полупроводящего слоя, без медной ленты. Кабель АПвКаП2г имеет комбинированный экран (медная лента + проволоки или только лента), что обеспечивает лучшее экранирование и более высокую стойкость к токам короткого замыкания. Кабель с индексом «Ка» часто предпочтительнее для ответственных объектов и сетей с большими токами КЗ.
Вопрос 2: Можно ли проложить кабель АПвКаП2г 500 мм² в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0,4 кВ?
Да, можно, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 3.4). Кабели на напряжение выше 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать выше кабелей до 1 кВ в общей кабельной конструкции. Необходимо также учитывать допустимые токовые нагрузки при совместной прокладке из-за взаимного нагрева. Для кабелей с оболочкой «-г» (не содержащей галогенов) ограничения по совместной прокладке с точки зрения пожарной безопасности менее строгие.
Вопрос 3: Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, стабильности напряжения, качества монтажа муфт и заделок, коррозионной активности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Вопрос 4: Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
При прокладке в траншее обязательна защита от механических повреждений. Согласно ПУЭ, кабели напряжением 10-35 кВ должны быть защищены сверху железобетонными плитами или кирпичом (при глубине прокладки менее 1 м, в местах частых раскопок и т.д.). Рекомендована прокладка в асбоцементных или ПНД/ПВХ трубах на участках с повышенным риском. Также необходима защита от коррозии (при наличии блуждающих токов) и использование сигнальной ленты.
Вопрос 5: Как правильно выбрать сечение 500 мм²? На что ориентироваться кроме тока нагрузки?
Выбор сечения 500 мм² является результатом комплексного расчета:
Сечение 500 мм² обычно применяется для питания мощных узловых подстанций, крупных промышленных предприятий, в качестве магистральных вводов.
Вопрос 6: Какие документы и сертификаты должны сопровождать партию кабеля?
Обязательными являются:
Заключение
Кабель АПвКаП2г 500 мм² является современным, надежным и безопасным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене и комбинированном экране, обеспечивает высокие электрические и механические характеристики, а исполнение «2г» делает его пригодным для использования в объектах с массовым пребыванием людей. Успешная эксплуатация кабеля на протяжении всего заявленного срока службы напрямую зависит от грамотного выбора, квалифицированного монтажа, качественного изготовления муфт и соблюдения всех требований нормативной документации (ПУЭ, ПТЭЭП, ГОСТ).