Кабель АПвКПг 35 кВ

Кабель АПвКПг 35 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвКПг 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность работы в современных электрических сетях.

Расшифровка маркировки АПвКПг

Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

    • А – токопроводящая жила из алюминия.
    • Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
    • К – наличие экрана поверх каждой жилы (пофазный экран).
    • П – общая оболочка из полиэтилена.
    • г – обозначение «голый», указывающее на отсутствие защитных покровов (бронепокрова) в конструкции. Кабель гибкий.

    Таким образом, АПвКПг – это кабель с алюминиевыми жилами, изолированными сшитым полиэтиленом, с пофазным и общим экраном, в полиэтиленовой оболочке, без брони.

    Конструкция кабеля АПвКПг 35 кВ

    Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

    • 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более компактно уложить жилы в трехжильных конструкциях. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной для больших сечений и повышенной гибкости.
    • 2. Экран на жиле (полупроводящей слой). Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящей слой (электропроводящая термоусаживаемая лента или экструдированный слой). Он необходим для выравнивания электрического поля у поверхности жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения локальных концентраций напряженности, которые могут привести к пробою изоляции.
    • 3. Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства: высокую температурную стойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании), отличные диэлектрические характеристики, механическую прочность и стойкость к трекингу.
    • 4. Экран на изоляции (пофазный экран). Поверх изоляции каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящей слой, аналогичный внутреннему. Его функция – создание равнопотенциальной поверхности вокруг изоляции и отвод емкостных токов. Вместе с внутренним экраном он формирует коаксиальную систему, концентрирующую электрическое поле внутри изоляции жилы.
    • 5. Поясная изоляция и заполнение. В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изолирующих материалов. Межжильное пространство заполняется эластичным материалом (например, резиновой смесью) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
    • 6. Общий экран (металлическая оплетка). Поверху скрученных жил накладывается медная или алюминиевая экранная лента в виде спиральной намотки или оплетки из медных проволок. Этот слой служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы заземления и обеспечивает безопасность при обслуживании, отводя токи в землю в случае повреждения основной изоляции.
    • 7. Оболочка. Внешний защитный слой из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭ). Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных химических веществ в грунте и атмосфере. Цвет оболочки, как правило, черный. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими и влагозащитными свойствами.

    Основные технические характеристики и параметры

    Кабель АПвКПг 35 кВ соответствует требованиям таких стандартов, как ГОСТ 18410-73 (аналоги) и ТУ 16.К71-335-2004. Ниже приведены ключевые параметры.

    Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры

    Номинальное сечение жилы, мм² Максимальный внешний диаметр кабеля, мм (примерно) Масса 1 км кабеля, кг (примерно) Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А* Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более
    50 65 2500 200 0.641
    70 70 3000 245 0.443
    95 75 3600 295 0.320
    120 80 4200 340 0.253
    150 85 4900 390 0.206
    185 90 5700 445 0.164
    240 95 6900 525 0.125
    300 105 8300 600 0.100
    400 115 10300 700 0.0778

  • Значения приведены для ориентировки. Фактические токовые нагрузки определяются по ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина заложения, количество рабочих кабелей в траншее).

  • Таблица 2. Эксплуатационные характеристики

    Параметр Значение
    Номинальное напряжение U0/U (Um) 20/35 кВ (40.5 кВ)
    Максимальная рабочая температура жилы (длительно) +90°C
    Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек) +250°C
    Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева -20°C
    Минимальный радиус изгиба при прокладке 15 x D кабеля (где D – внешний диаметр)
    Допустимое растягивающее усилие при прокладке Не более 50 Н/мм² сечения всех жил
    Стойкость к переменному напряжению 50 Гц (испытательное, 5 мин.) 65 кВ
    Стойкость к постоянному напряжему (испытательное после монтажа) 52 кВ (в течение 15 мин.)

    Область применения и способы прокладки

    Кабель АПвКПг 35 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ. Основные сферы применения:

    • Распределительные сети 35 кВ: питание мощных районных подстанций, соединение ячеек распределительных устройств (КРУ, КСО).
    • Питание крупных промышленных предприятий: заводы, нефтехимические комплексы, горнодобывающие объекты.
    • Кабельные вставки в воздушные линии электропередачи (ВЛ): для пересечения сложных участков (автомагистрали, железные дороги, природоохранные зоны).
    • Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
    • Прокладка в земле (траншеях): при условии отсутствия механических повреждений (растяжения, вибрации, ударов) и агрессивности грунта, превышающей нормы для полиэтилена. При риске механических повреждений рекомендуется использование бронированных модификаций (АПвКШп, АПвКПу).

    Важно: Кабель марки АПвКПг не имеет бронепокрова, поэтому его прокладка в земле должна осуществляться с особой осторожностью. Обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах с повышенным риском – защитных плит или кирпича. Прокладка в трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) также является распространенной практикой для дополнительной защиты.

    Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л)

    Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, к которым относится АПвКПг, практически полностью вытеснили бумажно-масляные кабели в новых проектах.

    • Преимущества АПвКПг:
      • Высокая надежность и долговечность: отсутствие миграции пропиточного состава, стойкость к термическим и электрическим перегрузкам.
      • Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для бумажно-масляных, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
      • Простота монтажа и эксплуатации: не требует сложных систем подпитки маслом, допускает прокладку на вертикальные и наклонные участки без ограничений по перепаду высот.
      • Меньший вес и внешний диаметр: облегчает транспортировку, прокладку и монтаж муфт.
      • Высокая стойкость к влаге: даже при повреждении оболочки изоляция не теряет своих свойств мгновенно, в отличие от гигроскопичной бумаги.
      • Экологическая безопасность: отсутствие масла в конструкции.
    • Недостатки АПвКПг:
      • Чувствительность к механическим повреждениям (отсутствие брони у данной модификации): требует аккуратной прокладки и дополнительной защиты.
      • Чувствительность к длительному воздействию ультрафиолета: при открытой прокладке на солнце рекомендуется использование кабелей в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (черный цвет уже содержит стабилизатор).
      • Более высокая стоимость на единицу длины, однако общая стоимость проекта с учетом монтажа и эксплуатации часто ниже.

    Особенности монтажа и оконцевания

    Монтаж кабеля АПвКПг 35 кВ требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и надежности соединений.

    • Подготовка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки, измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2.5-5 кВ. Кабель должен быть акклиматизирован, если температура хранения/транспортировки была ниже минимальной для прокладки.
    • Разделка: Требуется точное послойное снятие оболочки, экрана, изоляции с использованием специального монтажного инструмента. Важно не повредить полупроводящие слои и основную изоляцию.
    • Монтаж соединительных и концевых муфт: Применяются только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ. Технология монтажа может быть термоусаживаемой или холодноусаживаемой (наиболее распространена). Ключевой этап – восстановление электрического поля с помощью электропроводящих и изолирующих трубок, накладок, заполнителей, обеспечивающих плавное распределение потенциала.
    • Заземление: Медный экран (оплетка) и пофазные экраны должны быть надежно заземлены с обоих концов кабеля для обеспечения безопасности и нормального режима работы. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо установить ограничители перенапряжений на незаземленном конце.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКПг от АПвПу?

Основное отличие – в конструкции внешней оболочки и защитных покровов. АПвКПг имеет полиэтиленовую оболочку (П) и не имеет брони (голый). АПвПу имеет усиленную полиэтиленовую оболочку (Пу), которая, как правило, более устойчива к механическим воздействиям, но также не имеет брони. Иногда под маркой «Пу» подразумевают кабель с дополнительной герметизацией. Для тяжелых условий прокладки в земле чаще выбирают бронированные варианты: АПвКШп (броня из стальных оцинкованных лент + наружный шланг из полиэтилена) или АПвКПу (броня из круглых стальных оцинкованных проволок + усиленная полиэтиленовая оболочка).

Можно ли прокладывать кабель АПвКПг 35 кВ в земле (траншее)?

Да, можно, но с оговорками. Поскольку кабель не имеет бронепокрова, он требует дополнительной защиты от механических повреждений. Прокладка должна осуществляться в соответствии с ПУЭ (Глава 2.3). Рекомендуется: прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) на всем протяжении или на участках риска; засыпка слоем песка; укладка поверх кабеля сигнальной ленты или защитных плит. В каменистых грунтах, в зонах с высокой активностью землеройных работ или риском просадок грунта предпочтение следует отдать бронированным кабелям.

Какой срок службы у кабеля АПвКПг 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по напряжению, защита от внешних повреждений). Ресурс кабеля в значительной степени определяется качеством монтажа муфт и соединителей.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвКПг 35 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям, изложенным в ПУЭ Глава 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву). Рассчитывается рабочий ток линии, затем по таблицам ПУЭ или данным производителя для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, температура окружающей среды, количество работающих рядом кабелей) выбирается сечение, для которого допустимый ток превышает рабочий с запасом.
2. По потере напряжения. Для протяженных линий необходимо выполнить проверку, чтобы потери напряжения в кабеле не превышали допустимых значений (обычно ±5% от номинального).
Для проектов 35 кВ этот расчет всегда выполняется проектной организацией с использованием специализированного программного обеспечения.

Требуется ли для кабеля АПвКПг 35 кВ система постоянного контроля изоляции?

Для кабельных линий 35 кВ с изоляцией из СПЭ, в отличие от бумажно-масляных, система постоянного контроля изоляции с помощью постоянного тока (например, система ПДК) не является обязательной. Однако для мониторинга состояния линии и раннего обнаружения дефектов широко применяются системы распределенного контроля температуры (DTS) и частичных разрядов (PD Monitoring). Эти системы позволяют прогнозировать развитие повреждений и планировать ремонты, минимизируя риск аварийного отключения.

Как отличить качественный кабель АПвКПг при закупке?

Необходимо требовать и проверять:
1. Полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний (включая испытание на частичные разряды и высоким напряжением).
2. Маркировку на барабане и на самой оболочке кабеля: она должна быть четкой, содержать название завода-изготовителя, марку кабеля, сечение, напряжение, дату изготовления, длину, номер барабана.
3. Внешний вид: оболочка должна быть гладкой, без впадин, вздутий, трещин. Геометрия кабеля – ровная, без перекручиваний.
4. Репутацию производителя: предпочтение следует отдавать крупным, проверенным заводам, чья продукция имеет положительную историю эксплуатации в сетях.

Заключение

Кабель АПвКПг 35 кВ является современным, надежным и эффективным решением для построения и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его преимущества, основанные на использовании изоляции из сшитого полиэтилена, делают его предпочтительным выбором по сравнению с традиционными кабелями с бумажно-масляной изоляцией. Успешная эксплуатация на протяжении всего заявленного срока службы напрямую зависит от грамотного выбора сечения, соблюдения правил прокладки и, что наиболее важно, от качества выполнения монтажа соединительных и концевых муфт квалифицированным персоналом с использованием соответствующих материалов и технологий.


Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.