Кабель АПвПу2гж 400 мм

Кабель АПвПу2гж 400 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвПу2гж 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях повышенной влажности. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена; 2г – герметизация жил водоблокирующими лентами; ж – наличие экрана из медных проволок поверх скрученных жил.

Конструкция кабеля АПвПу2гж 400 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.

Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы, номинальным сечением 400 мм². Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях.
Экран на жиле: Каждая жила в индивидуальной электропроводящей экранирующей оболочке, обычно выполненной из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм). СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
Экран на изоляции: Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде медной ленты или электропроводящего слоя. Эти экраны соединены между собой и предназначены для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.
Поясная изоляция: Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков. Поверх скрутки накладываются водоблокирующие талькомасляные ленты (индекс «2г»), которые при контакте с водой набухают и герметизируют конструкцию, препятствуя продольному распространению влаги.
Экран (поверх скрутки): Медный экран, выполненный в виде оплетки из медных проволок (индекс «ж»). Выполняет функцию защитного экрана от внешних электромагнитных воздействий и является элементом системы заземления, обеспечивая безопасность при коротком замыкании.
Разделительный слой: Как правило, выполнен из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты, предохраняющей оболочку от контакта с медным экраном.
Наружная оболочка: Выполнена из полиэтилена (Пу – полиэтилен усиленный). Обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям, истиранию, влаге и агрессивным химическим веществам, содержащимся в грунтах. Цвет оболочки обычно черный.

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля АПвПу2гж 400 мм² регламентированы техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и международными стандартами (МЭК, ГОСТ Р МЭК).

Таблица 1. Электрические характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	8,7/10 (12) кВ	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ (до 4 сек)	+250 °C	Для алюминиевой жилы
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C	Не более 100 часов в год
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0,0771 Ом/км	Согласно ГОСТ 22483
Емкость	~0,35 мкФ/км	Приблизительное значение, зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление	~0,15 Ом/км	Приблизительное значение
Испытательное напряжение переменным током	30 кВ (50 Гц, 10 мин)	Для кабелей после монтажа

Таблица 2. Токовые нагрузки (примерные, для прокладки в земле, грунт 1,0°С*м/Вт, температура +25°С)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А	Ток односекундного КЗ, кА
В земле (траншее), один кабель	~520-540 А	~18-22 кА
В воздухе (на трассе)	~480-500 А	~18-22 кА

Примечание: Фактические токовые нагрузки должны рассчитываться по методике ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (группировка, температура грунта, тепловое сопротивление и др.).

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвПу2гж 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

Магистральные и распределительные линии в городских и промышленных электрических сетях.
Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, производственных цехов.
Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, блоках, по эстакадам и в помещениях (при условии отсутствия механических повреждений).
Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая грунты с повышенной влажностью.

Условия эксплуатации: Диапазон температур окружающей среды при прокладке: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля. Кабель рассчитан на длительный срок службы – не менее 30 лет.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл):

Преимущества АПвПу2гж: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), большая пропускная способность. Отсутствие масла исключает риск утечек и упрощает монтаж (вертикальная прокладка без ограничений). Меньший вес и диаметр. Упрощенный монтаж муфт. Более высокая стойкость к термическим и электродинамическим нагрузкам при КЗ.
Недостатки: Чувствительность к качеству монтажа концевых заделок и соединительных муфт. Более высокая стоимость на единицу длины, однако общая экономическая эффективность проекта за счет снижения затрат на монтаж и обслуживание часто выше.

Сравнение с кабелем в ПВХ изоляции (АВВГ): Кабель АПвПу2гж предназначен для среднего класса напряжения (выше 1 кВ), в то время как АВВГ – для напряжений до 1 кВ. Для сравнимых напряжений СПЭ-кабель имеет значительно лучшие диэлектрические и температурные характеристики.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвПу2гж 400 мм² требует специальной подготовки персонала и использования инструментов для разделки и монтажа муфт на изоляции из сшитого полиэтилена.

Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
Раскатка: Допускается раскатка с барабана с помощью лебедки или механизированных средств, с использованием роликов для предотвращения повреждения оболочки. Контроль радиуса изгиба обязателен.
Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт – соединительных (СТО) и концевых (КНТ/КНТп). Технология включает точную ступенчатую разделку концов кабеля, очистку, экранирование и изоляцию с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов. Обязателен контроль герметичности.
Заземление: Медные экраны (оплетка) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПу2гж от АПвПу2г?

Индекс «ж» в маркировке АПвПу2гж указывает на то, что экран поверх скрученных жил выполнен в виде оплетки из медных проволок. В марке АПвПу2г экран, как правило, выполнен из медных лент. Оплетка обеспечивает лучшее сопротивление при коротком замыкании и большую гибкость кабеля, что важно при монтаже на трассах со сложной геометрией.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж 400 мм² в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Он предназначен для прокладки в земле (траншеях), в том числе в условиях повышенной влажности грунта. Для прокладки в водной среде требуются специальные кабели с бронепокровом из оцинкованных проволок (например, АПвП2г, АПвП2гж) и усиленной гидрозащитой.

Какой минимальный радиус изгиба для данного кабеля?

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке для кабелей на напряжение 6-35 кВ с многопроволочными жилами составляет 15 наружных диаметров кабеля (D). Для кабеля 400 мм² на 10 кВ наружный диаметр примерно 75-80 мм, следовательно, радиус изгиба составит не менее 1125-1200 мм.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ и ПТЭЭП, при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений. Для этого над кабелем на расстоянии 250 мм укладывается сигнально-защитная лента из пластика или кирпич. В местах с повышенной активностью (переходы через дороги, въезды) кабель прокладывается в трубах или блоках.

Как правильно выбрать сечение 400 мм²? На чем основывается расчет?

Выбор сечения 400 мм² является результатом комплексного расчета:

По длительно допустимому току нагрузки (нагреву).
По потере напряжения (для протяженных линий).
По термической стойкости к токам короткого замыкания.
По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).

Окончательное сечение выбирается по наибольшему из полученных результатов. Сечение 400 мм² часто применяется для магистральных и питающих линий мощностью 5-10 МВт при напряжении 10 кВ.

Каков срок службы кабеля АПвПу2гж 400 мм²?

Номинальный срок службы кабеля при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется в первую очередь качеством монтажа соединительных муфт и отсутствием внешних механических повреждений.

Нужно ли использовать концевые муфты при вводе в распредустройство?

Да, обязательно. Концевая кабельная муфта (КНТ) выполняет несколько функций: обеспечивает электрическую прочность и герметичность в месте перехода от кабеля к открытым шинам, снимает электрическое напряжение с экрана, обеспечивает необходимое расстояние между фазными выводами. Монтаж конца кабеля без муфты недопустим.