Кабель АПвКПу2г 800 мм
Кабель АПвКПу2г 800 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКПу2г 800 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Данный кабель является ключевым элементом в магистральных сетях, на ответственных участках подстанций и в крупных промышленных энергообъектах, где предъявляются повышенные требования к надежности, токовой нагрузке и стойкости к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвКПу2г 800 мм²
- А – Алюминиевая токопроводящая жила.
- Пв – Изоляция из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- К – Защитный экран в виде круглой медной проволоки (круглый экран).
- Пу – Усиленная наружная оболочка из полиэтилена.
- 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и заполнитель в экране для защиты от продольного распространения влаги.
- 800 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в земле: Требуется обязательная защита от механических повреждений (бронеплиты, сигнальные ленты) при отсутствии собственной брони. Песчаная подушка и мягкая засыпка обязательны.
- Прокладка в воздухе: Возможна по специальным конструкциям, но необходимо учитывать УФ-стойкость полиэтилена (оболочка стабилизирована, но длительное прямое солнечное воздействие нежелательно).
- Прокладка в кабельных сооружениях: Является основным способом в городской инфраструктуре. Необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности, использовать огнестойкие перегородки и покрытия.
- Высокая пропускная способность: Сечение 800 мм² и изоляция XLPE позволяют передавать большие мощности с минимальными потерями.
- Надежность и долговечность: Сшитый полиэтилен не подвержен термопластичности, обладает высокой стойкостью к тепловым старению и электрическим деревьям. Срок службы – не менее 30-40 лет.
- Влагозащищенность: Конструкция с индексом «2г» эффективно предотвращает распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки.
- Удобство монтажа и меньший вес: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией на такое же напряжение, кабель АПвКПу2г значительно легче, имеет меньшие ограничения по разности уровней и не требует сложных маслоподпитывающих устройств.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Отсутствие брони: Требует дополнительных мер механической защиты при прокладке в земле в условиях возможных внешних повреждений.
- Чувствительность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Требует абсолютной чистоты, соблюдения геометрии и использования специального инструмента для разделки и монтажа. Работы должны выполняться высококвалифицированным персоналом.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на среднее напряжение.
- Необходимость использования специальных аксессуаров: Муфты, концевые заделки, устройства для контроля изоляции должны быть рассчитаны именно на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на 110 кВ.
- Герметизация экрана: Под медными проволоками экрана наложены водоблокирующие (гидрофобные) ленты.
- Заполнение под оболочкой: Пространство между экраном и оболочкой заполнено гидрофобным материалом (порошком, гелем) или жгутами с таким материалом.
Конструкция кабеля АПвКПу2г 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и сложной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы под высоким напряжением.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (состоит из нескольких секторов), что обеспечивает компактность и оптимальное заполнение изоляции. Жила может быть как однопроволочной (для таких сечений – редко), так и многопроволочной, что повышает гибкость кабеля.
2. Экранирование жилы (внутренний полупроводящий экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных электрических разрядов (микрочастиц, острых кромок) на границе между жилой и изоляцией.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется стандартами на напряжение 110 кВ. Для данного класса напряжения она составляет несколько миллиметров. XLPE обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме) и стойкостью к трекингу.
4. Внешний полупроводящий экран (экран на изоляции)
Аналогично внутреннему, представляет собой экструдированный полупроводящий слой, накладываемый непосредственно на изоляцию. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, подготавливая его для контакта с заземленным металлическим экраном.
5. Металлический экран
В маркировке «К» указывает на экран из круглых медных проволок, наложенных поверх полупроводящей обмотки. Для сечения 800 мм² это, как правило, множество проволок малого диаметра, сплетенных в оплетку или наложенных спирально. Основные функции: заземление, защита от электромагнитных помех, обеспеление симметрии электрического поля, а также проведение токов короткого замыкания. В конструкции с индексом «2г» под медными проволоками размещаются водоблокирующие ленты.
6. Заполнитель и поясная изоляция
Пространство под оболочкой заполняется жгутами из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или подобной ленты, а также водоблокирующими материалами (гидрофобный порошок или гель). Это обеспечивает механическую стабильность круглой формы кабеля и реализует функцию продольной герметизации.
7. Наружная оболочка
Выполняется из полиэтилена (индекс «Пу» – полиэтилен усиленный) черного цвета. Толщина оболочки увеличена для обеспечения высокой механической прочности, стойкости к истиранию, ударам, солнечному излучению (УФ) и агрессивным химическим средам. Оболочка маркируется с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и производителя.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ |
| Количество и сечение жил | 1 x 800 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,0371 Ом/км (согласно ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа | 128 кВ (U0 x 2) в течение 1 часа |
| Стойкость к продольному распространению воды | Соответствует требованиям (индекс «2г») |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвКПу2г 800 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, а также в помещениях, включая зоны с повышенной влажностью. Благодаря двойной герметизации («2г») и полиэтиленовой оболочке он рекомендован для трасс с повышенной влажностью грунтов, в условиях возможного подтопления или в грунтах с высокой коррозионной активностью.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Транспортировка, хранение и монтаж
Кабель поставляется на деревянных барабанах. Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Срок хранения – до 2 лет с даты изготовления. При монтаже при отрицательных температурах ниже -20°C кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов прогрева. Растягивающее усилие при прокладке не должно превышать допустимого для медных проволок экрана (как правило, не более 3-5 кН). Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвКПу2г и АПвПг, если оба на 110 кВ?
Ответ: Основное отличие – в конструкции металлического экрана. В маркировке АПвКПу2г буква «К» означает экран из медных проволок. В маркировке АПвПг буква «П» означает экран в виде медной ленты (проволоки), но чаще подразумевается повив медных проволок, но без указания «К». На практике «П» может также указывать на экран из медных проволок, но часто в сочетании с другими буквами. Более важное различие может быть в индексе «2г» (двойная герметизация), который есть в первом случае и может отсутствовать во втором. Необходимо всегда сверяться с техническими условиями конкретного производителя.
Вопрос 2: Можно ли использовать кабель АПвКПу2г 800 мм² для прокладки по эстакадам на открытом воздухе?
Ответ: Да, можно. Полиэтиленовая усиленная оболочка (Пу) обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Однако для длительной (десятки лет) и надежной эксплуатации рекомендуется дополнительная защита в виде гофрированных труб из ПЭ или ПВХ, либо прокладка в лотках с крышками для минимизации прямого УФ-воздействия и накопления пыли/льда.
Вопрос 3: Какой максимальный длительно допустимый ток нагрузки для данного кабеля?
Ответ: Допустимый длительный ток (Iдл.доп.) зависит не от самого кабеля, а от способа его прокладки и условий окружающей среды. Для кабеля 800 мм² на 110 кВ с изоляцией XLPE примерные значения при прокладке в земле (глубина 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C) составляют около 700-750 А. При прокладке в воздухе (+25°C) – около 800-850 А. Точный расчет должен проводиться по методике, учитывающей все конкретные условия: температуру среды, число работающих кабелей в траншее, расстояние между ними, наличие дополнительного охлаждения и т.д.
Вопрос 4: Почему в кабеле на 110 кВ используется алюминиевая жила, а не медная? Не снижает ли это надежность?
Ответ: Использование алюминия продиктовано экономическими и весогабаритными соображениями. Кабель с алюминиевой жилой 800 мм² значительно дешевле и легче медного аналога. При правильном проектировании и монтаже (использование качественных соединительных муфт и наконечников с переходом на медь, где необходимо) надежность кабельной линии остается на очень высоком уровне. Электрические характеристики (емкость, индуктивность) определяются в основном изоляцией и конструкцией экранов, а не материалом жилы.
Вопрос 5: Что означает и для чего нужна двойная герметизация (индекс «2г»)?
Ответ: Индекс «2г» означает, что кабель защищен от продольного распространения влаги двумя барьерами:
Эта система предотвращает перемещение воды или влаги вдоль оси кабеля в случае локального прокола или повреждения наружной оболочки, локализуя поврежденный участок и сохраняя работоспособность остальной линии.
Вопрос 6: Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвКПу2г 800 мм²?
Ответ: Для соединения и оконцевания кабеля АПвКПу2г 800 мм² на 110 кВ необходимо использовать только специальные муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Это должны быть соединительные и концевые муфты (заделки) с изоляцией, выполненной по технологии литой изоляции (заливка компаундом) или с использованием предварительно отформованных изоляционных элементов (т.н. муфты холодной усадки или термоусаживаемые, но для 110 кВ чаще применяются литые). Производитель муфт должен давать четкие указания по совместимости с конкретной маркой кабеля.