Кабель АПвБП2гж 3х120: полное техническое описание и сфера применения
Кабель марки АПвБП2гж 3х120 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, броней из стальных оцинкованных лент и общим герметизирующим экраном. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), в кабельных каналах, туннелях и шахтах, за исключением трасс с большим растягивающим усилием.
Расшифровка маркировки АПвБП2гж 3х120
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе, регламентированной ГОСТ и ТУ, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: Алюминий.
- П – материал изоляции: Полиэтилен.
- в – тип изоляции: из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
- Б – тип броневой защиты: Броня из двух стальных оцинкованных лент.
- П – материал наружной оболочки: Полиэтилен (обычно полиэтилен низкого давления, ПНД).
- 2г – обозначение герметизации: «2г» указывает на наличие герметизирующего экрана в виде ленты из алюмополимерной композиции поверх скрученных жил.
- ж – форма и материал жилы: жила секторная или сегментная (в данном случае, для уменьшения общего диаметра кабеля).
- 3х120 – количество и сечение основных жил: 3 токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- 1. Токопроводящая жила. Изготовлена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жила имеет секторную (сегментную) форму, что позволяет оптимально заполнять внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес по сравнению с кабелем с круглыми жилами. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная, класса 1 или 2 по гибкости.
- 2. Экран на жиле (полупроводящий экран). Поверх каждой жилы наложен экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 3,0 мм (в соответствии с ГОСТ 18410-73 или более новыми ТУ). Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым деформациям и воздействию влаги.
- 4. Экран на изоляции (полупроводящий). Поверх изоляции каждой жилы наложен экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном на жиле он создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
- 5. Поясная изоляция. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя.
- 6. Герметизирующий экран (2г). Ключевой элемент конструкции. Представляет собой ленту из алюмополимерной композиции (фольга с полимерным слоем), наложенную продольно или спирально с перекрытием. Этот экран выполняет две основные функции: служит радиальным влагозащитным барьером, предотвращая продольную миграцию влаги внутри кабеля, и является дополнительным нулевым (заземляемым) экраном.
- 7. Броня (Б). Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с зазором. Ленты накладываются так, чтобы зазор нижней ленты перекрывался верхней. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, грызунов, случайных повреждений при прокладке и эксплуатации в земле.
- 8. Наружная оболочка (П). Выполнена из полиэтилена (ПНД). Толщина оболочки нормирована. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии, обладает высокой стойкостью к агрессивным химическим средам, влаге и ультрафиолетовому излучению, что допускает прокладку кабеля на открытом воздухе.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: питание отходящих линий от главных понизительных подстанций (ГПП), районных трансформаторных подстанций (РТП), распределительных пунктов (РП).
- Питание мощных промышленных потребителей: заводские цеха, насосные и компрессорные станции, крупные торговые центры.
- Кабельные линии, прокладываемые в земле (траншеях): наличие брони и герметизирующего экрана делает его основным выбором для данного вида прокладки. Требуется защита от механических повреждений (кирпич, плиты).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях. Полиэтиленовая оболочка устойчива к влажной среде.
- Прокладка в помещениях и тоннелях метрополитена.
- Прокладка на открытом воздухе (по фасадам, конструкциям): оболочка из ПНД устойчива к УФ-излучению.
- Прокладка. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В). При прокладке в траншее необходимо обеспечить «подушку» и «засыпку» из песка или мягкого грунта без камней, а также защиту сигнальной лентой или плитами. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Соединение и оконцевание. Для соединения кабеля используются кабельные муфты соединительные (СТП), для подключения к оборудованию – концевые муфты (КНТп) или термоусаживаемые оконечники. Особое внимание при монтаже муфт уделяется восстановлению всех слоев кабеля: изоляции, экранов, герметичности. Работа требует высокой квалификации персонала.
- Заземление. В обязательном порядке подлежат заземлению броня, металлические экраны (герметизирующая лента) и металлические элементы муфт. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит.
- Испытания. После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением переменного тока 30 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут.
Таким образом, полная расшифровка обозначает: Кабель силовой с алюминиевыми секторными жилами сечением 120 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена, с герметизирующим экраном поверх скрученных жил, бронированный стальными лентами, с наружной оболочкой из полиэтилена, на напряжение 10 кВ.
Конструкция кабеля АПвБП2гж 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии:
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C | Длительно допустимая |
| Допустимая температура при КЗ | +250 °C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимая температура при перегрузке | +130 °C | Продолжительность не более 100 ч/год |
| Минимальная температура прокладки | -15 °C | Без предварительного подогрева |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение | 30 кВ | Продолжительность 10 мин. после прокладки |
| Индуктивное сопротивление | ~0.11 Ом/км | При частоте 50 Гц |
| Активное сопротивление жилы при +20°C | 0.253 Ом/км | Максимальное значение по ГОСТ |
| Емкость | ~0.3 мкФ/км | Приблизительное значение |
Механические и геометрические параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Строительная длина | Не менее 250 м | Может быть согласована с заводом-изготовителем |
| Наружный диаметр кабеля | Примерно 50-55 мм | Может варьироваться у разных производителей |
| Масса 1 км кабеля | Примерно 4500-5000 кг | |
| Минимальный радиус изгиба | 15 x D (наружного диаметра) | При прокладке и монтаже |
| Допустимое растягивающее усилие | Не более 2 кН | Основную нагрузку берет броня |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБП2гж 3х120 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения 10 кВ. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для участков с возможными значительными растягивающими усилиями (например, переходы через водные преграды по дну).
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля зависит от условий прокладки, бюджета и требований к надежности. Рассмотрим основные аналоги:
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Преимущества | Недостатки / Ограничения |
|---|---|---|---|
| АПвБП2гж | Алюминиевая жила, XLPE, броня, гермоэкран, ПНД оболочка. | Оптимальное сочетание цены, надежности и защиты для прокладки в земле. Герметизация от влаги. | Больший диаметр и вес по сравнению с кабелем без брони. |
| АПвПг 3х120 | Отсутствие брони («Б») и герметизирующего экрана («2г»). Защитная оболочка из ПВХ («нг»). | Меньший вес, диаметр и стоимость. Гибче при монтаже. | Нельзя прокладывать в земле без дополнительной защиты (трубы, лотки). Нет защиты от грызунов и механических повреждений. Меньшая стойкость оболочки к УФ. |
| ПвБШп 3х120 | Медная жила (отсутствие «А»), броня из стальных оцинкованных проволок («Ш»), ПНД оболочка. | Высокая проводимость меди, лучшая стойкость к растяжению (броня «Шп»). | Значительно более высокая стоимость. Отсутствие явного герметизирующего экрана в маркировке. |
| АСБл 3х120 | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня, защитный покров. | Отработанная технология, долгий срок службы при стабильных условиях. | Ограничения по перепаду высот (стекание пропитки), сложность монтажа (требует концевых муфт с герметизацией), горючесть, экологические вопросы. |
Вывод: АПвБП2гж является современным и оптимальным решением для большинства проектов прокладки кабельных линий 10 кВ в грунте и агрессивных средах, где критически важна защита от влаги и механических воздействий при сохранении относительно умеренной стоимости за счет использования алюминия.
Монтаж, соединение и эксплуатация
Монтаж кабеля АПвБП2гж 3х120 должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), СНиП и инструкциями заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБП2гж принципиально отличается от АПвБбШп?
Основное отличие – в конструкции брони и наличии герметизирующего экрана. У АПвБП2гж броня из лент (буква «Б»), а у АПвБбШп – броня из шитых стальных оцинкованных проволок (буквы «Шп»). Броня из проволок лучше воспринимает растягивающие нагрузки. Кроме того, индекс «2г» указывает на специальный герметизирующий экран, который есть у АПвБП2гж, но может отсутствовать у АПвБбШп (хотя часто он также применяется, но не отражен в старой маркировке).
Можно ли прокладывать кабель АПвБП2гж 3х120 в воде?
Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для таких условий существуют специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, марки АПвП). Наличие ленточной брони и экрана «2г» защищает от почвенной влаги и случайного затопления, но не рассчитано на постоянное гидростатическое давление.
Каков срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБП2гж, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, качества монтажа, режимов работы (наличие перегрузок, КЗ) и коррозионной активности среды.
Что означает «ож» в некоторых маркировках вместо «ж»?
Индекс «ож» указывает на то, что жила однопроволочная (монолитная). Для сечений 120 мм² это маловероятно, так как однопроволочные жилы обычно применяются до 50-70 мм² для алюминия. Для 120 мм² стандартной является многопроволочная жила, обозначаемая «мж» или просто «ж». Наличие «ож» для такого сечения требует уточнения у производителя.
Какой кабель лучше для прокладки в земле: АПвБП2гж или ААБл?
Кабель АПвБП2гж является современной альтернативой кабелю с бумажной изоляцией ААБл. Преимущества АПвБП2гж: отсутствие ограничений по перепаду высот, более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), меньший вес и диаметр, простота монтажа муфт (не требуется герметизация среза изоляции), отсутствие риска стекания пропитки. Кабель ААБл может иметь более низкую стоимость, но его применение сегодня считается морально устаревшим для новых проектов.
Требуется ли для данного кабеля дополнительная защита при прокладке в земле?
Собственной брони и оболочки из ПНД достаточно для защиты от обычных грунтовых условий и грызунов. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в местах, где возможны механические повреждения (например, в зонах раскопок, на глубине менее 1-1.5 м), кабель должен быть дополнительно защищен кирпичом, бетонными плитами или защитными трубами на участке риска.
Как рассчитать токовую нагрузку кабеля АПвБП2гж 3х120?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от способа прокладки и количества кабелей в траншее. Для одиночного кабеля, проложенного в земле (температура грунта +15°C, глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), допустимый ток составляет примерно 280-300 А. Для точного расчета необходимо использовать методы, указанные в ПУЭ (глава 1.3), или специализированное программное обеспечение, учитывающее все реальные условия.