Кабель АПвПг 35 кВ 70 мм
Кабель АПвПг 35 кВ 70 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвПг 35 кВ 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях среднего и высокого напряжения. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, П – наружная оболочка из полиэтилена, г – герметизированный, «голый» (без защитных покровов).
Конструкция кабеля АПвПг 35 кВ 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной круглой формы, что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Класс гибкости обычно 1 или 2.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – главной причины старения изоляции.
- Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность (около 15-20 кВ/мм), отличная термостойкость (длительно допустимая температура +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическая прочность. Толщина изоляции нормирована стандартами и для 35 кВ составляет несколько миллиметров.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Аналогично внутреннему, накладывается поверх основной изоляции. Формирует цилиндрический конденсатор с жилой, обеспечивая равномерное радиальное распределение электрического поля.
- Металлический экран (заземляющий): Поверх внешнего полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных лент или проволок (оплетки). Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю в нормальном режиме и обеспечение безопасного стока тока короткого замыкания в аварийной ситуации. Для кабеля 35 кВ это обязательный и критически важный элемент.
- Заполнитель и поясная изоляция: Пространство под оболочкой может заполняться полимерными нитями или лентами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Наружная оболочка: Выполняется из полиэтилена (обозначение «П» в маркировке). Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), ультрафиолетовому излучению и механическим воздействиям. Буква «г» указывает на отсутствие внешних защитных покровов (броня, джут), что делает кабель облегченным, но предназначенным для прокладки в условиях, где нет риска механических повреждений.
- Питающие линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Вводы и межсекционные связи в распределительных устройствах (РУ) ЗРУ и КРУ.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в производственных помещениях с нормальной и повышенной влажностью (при условии отсутствия механических рисков).
- Укладка в блоках (трубах) при необходимости защиты или при пересечении дорог и сооружений.
- Высокие электрические и механические характеристики: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне.
- Отсутствие риска течи масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, что исключает загрязнение окружающей среды и упрощает монтаж.
- Меньший вес и внешний диаметр: При одинаковом напряжении и сечении кабель с изоляцией из СПЭ легче и компактнее бумажно-масляного, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Большая допустимая длина участка: Благодаря низким диэлектрическим потерям и отсутствию градиента давления масла, допускается прокладка более длинных участков без промежуточных муфт.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных систем подпитки масла, допускает вертикальную прокладку без ограничений.
- Чувствительность к механическим повреждениям (для исполнения «г»): Отсутствие брони требует аккуратного обращения и защиты при прокладке.
- Чувствительность к дефектам монтажа: Качество соединений и ответвлений (муфт) критически важно. Требуется высокая квалификация персонала.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение, но конкурентоспособная с бумажно-масляными аналогами на 35 кВ в долгосрочной перспективе.
- Разделка кабеля: Выполняется кабельным ножом с регулируемым лезвием. Послойно снимаются оболочка, экранирующие проволоки/ленты, внешний и внутренний полупроводящие слои. Важно не повредить основную изоляцию.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты, специально разработанные для кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ. Муфта обеспечивает восстановление электрического поля, герметизацию и механическую защиту места соединения или оконцевания. Для концевых муфт (вводов) применяются также проходные изоляторы или модульные наборы для сборки вводов в КРУ.
- Заземление: Металлический экран кабеля с обоих концов должен быть надежно заземлен. В случае длинных линий может применяться перекрестное заземление или установка защитных устройств для ограничения наведенного напряжения.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением переменного тока (65 кВ, 50 Гц, 10 мин.) и измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500/5000 В.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 и международных стандартов (МЭК 60502-2).
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20/35 кВ (40,5 кВ) | ГОСТ 18410 |
| Сечение основной жилы | 70 мм² | ГОСТ 22483 |
| Количество и форма жил | 1, круглая, многопроволочная | ТУ производителя |
| Материал жилы | Алюминий (АВЕ) | ГОСТ 22483 |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | — |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C | ГОСТ 18410 |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C | МЭК 60502-2 |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -20°C | ТУ производителя |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля | ТУ производителя |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,443 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 65 кВ (в течение 10 мин. после прокладки) | ПУЭ 7 изд. |
| Условия прокладки | Температура земли, °C | Допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|---|
| В траншее (одножильный кабель) | +15 | 215 — 235 | Зависит от удельного теплового сопротивления грунта (1.0-2.0 К·м/Вт) |
| В воздухе (одиночная прокладка) | +25 | 245 — 260 | Зависит от способа крепления и солнечной радиации |
| В трубе (ПНД/ПВХ) | +15 | 190 — 210 | Наихудшие условия охлаждения |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПг 35 кВ 70 мм² предназначен для создания и модернизации участков электрических сетей среднего напряжения. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не имеет брони, поэтому его прокладка непосредственно в земле (траншее) без дополнительной механической защиты (например, в асбоцементных или полимерных трубах, лотках) не рекомендуется и может быть запрещена проектом. Для прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвПгП или АПвПу.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение проводится с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и кабелями с изоляцией из ПВХ/ЭПР.
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж, соединение и оконцевание
Работа с кабелем АПвПг 35 кВ требует специального инструмента и соблюдения технологии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвПг от АПвВг?
Буква «П» в четвертой позиции обозначает наружную оболочку из полиэтилена, а «В» – из поливинилхлорида (ПВХ). Кабель с оболочкой из полиэтилена (АПвПг) имеет большую стойкость к влаге и химической агрессии, а также к УФ-излучению, что предпочтительно для прокладки на открытом воздухе. ПВХ-оболочка (АПвВг) более распространена, обладает хорошей гибкостью и не распространяет горение, но может быть менее стойкой к некоторым химикатам и солнечному свету.
Можно ли прокладывать АПвПг 35 кВ 70 мм² в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле не рекомендуется из-за отсутствия бронепокрова. Механические воздействия (давление грунта, работы землеройной техники) могут повредить кабель. Допускается прокладка в земле только при условии защиты его жесткими трубами (ПНД, асбоцементными) или в двустенных гофрированных трубах с сигнальной лентой. Предпочтительный способ для грунта – бронированный кабель (АПвБбШв, АПвПгП).
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвПг 35 кВ, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется состоянием изоляции, которое контролируется диагностическими методами (измерение частичных разрядов, тангенса угла диэлектрических потерь).
Как выбрать сечение 70 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки, току короткого замыкания и потере напряжения. Для 70 мм² при прокладке в земле (в трубе, при температуре грунта +15°C) допустимый ток составляет около 200 А. Это соответствует передаваемой мощности около 12 МВт (для трехфазной линии: √3 35 кВ 200 А ≈ 12.1 МВА). При прокладке в воздухе допустимый ток выше – примерно 250-260 А (≈15 МВА).
Требуется ли для монтажа муфт специальное оборудование?
Да, обязательно. Для качественного монтажа соединительных и концевых муфт на 35 кВ требуется: набор профессионального кабельного инструмента (нож, стрипперы), термоусадочное оборудование (газовая горелка с регулируемым пламенем или электрическая термопушка для объемной усадки), динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений, мегаомметр и установка для высоковольтных испытаний. Работы должны выполнять аттестованные специалисты.
Как маркируется и поставляется кабель?
Кабель маркируется через каждые 0.5-1 метр биркой или несмываемой печатью с указанием марки, сечения, напряжения, номера ГОСТ/ТУ, даты изготовления, длины и клейма ОТК. Поставляется на деревянных или металлических барабанах. Длина отрезка в одной бухте (барабане) оговаривается с заводом-изготовителем и может достигать нескольких сотен метров для уменьшения количества соединений на линии.
Заключение
Кабель АПвПг 35 кВ 70 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтилена, стойкость к внешним воздействиям и относительно простая эксплуатация – делают его предпочтительным выбором для проектов нового строительства и реконструкции. Критически важными для реализации этих преимуществ являются корректный выбор условий прокладки (исключение прямого механического воздействия), квалифицированный монтаж с применением соответствующих муфт и проведение полного комплекса приемо-сдаточных испытаний. Правильное применение данного кабеля обеспечивает долговечность и бесперебойность работы энергетических объектов.