Кабель АПвПуг 10 кВ 800 мм
Кабель АПвПуг 10 кВ 800 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвПуг 10 кВ 800 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в защитной оболочке из полиэтилена, усиленной гофрированной стальной лентой. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Сечение 800 мм² относится к крупнейшим стандартным типоразмерам и применяется на ответственных участках магистральных сетей, для ввода питания на крупные подстанции и энергоемкие промышленные объекты.
Расшифровка маркировки АПвПуг
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен (XLPE).
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
- уг – тип защитного покрова: усиленный, гофрированный. Подразумевает броню из гофрированной стальной ленты, наложенной поверх герметизированной алюмополимерной ленты.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
- 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Кабель допускается к прокладке в грунтах всех категорий, включая с высокой коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов. Обязательна подготовка песчаной подушки и засыпка, укладка сигнальной ленты, защита кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Необходимо учитывать повышенные требования пожарной безопасности: использование огнестойких разделок, противопожарных барьеров.
- Прокладка в воздухе (по конструкциям, по фасадам): Возможна, но требует расчета механических нагрузок (ветер, гололед) и дополнительного крепежа. Полиэтиленовая оболочка устойчива к УФ-излучению.
- Прокладка в воде: Не рекомендуется для длительных участков, но допустима для пересечения водоемов при условии защиты от механических повреждений (укладка в трубы, футляры). Конструкция с APL-лентой и броней обеспечивает необходимую герметичность.
- Высокая пропускная способность: Большое сечение в сочетании с изоляцией XLPE, выдерживающей нагрев до +90°C, обеспечивает передачу значительных мощностей.
- Надежная защита от влаги: Комбинация алюмополимерной ленты и сплошной полиэтиленовой оболочки гарантирует продольную и поперечную герметичность.
- Отличная механическая прочность: Броня из гофрированной стальной ленты защищает от повреждений при монтаже и эксплуатации в грунте.
- Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая оболочка устойчива к химически агрессивным средам.
- Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями в свинцовой оболочке (ААШв) аналогичного сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Отсутствие проблем с «свинцовым голодованием»: В отличие от кабелей со свинцовой оболочкой.
- Высокая стоимость: Крупное сечение и сложная конструкция делают кабель дорогостоящим.
- Сложность монтажа концевой муфты: Требует высокой квалификации персонала для зачистки экранов и монтажа изоляции.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и надрезов, которые могут повредить барьер влагозащиты (APL-ленту).
- Необходимость в специальном инструменте: Для разделки и монтажа муфт.
- Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
- Транспортировка барабанов должна осуществляться без резких ударов. Раскатка – с применением роликов или направляющих, запрещено сбрасывать кабель с высоты.
- Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке – 15 внешних диаметров кабеля.
- При прокладке в земле расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм (рекомендуется 250 мм) для улучшения теплоотвода.
- Обязательно использование концевой и соединительной муфт, предназначенных именно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из APL-ленты. Требуется тщательная герметизация мест заделки.
- При вводе в здание или переходе из земли в воздух необходимо устанавливать переходные муфты и обеспечивать защиту от механических повреждений на высоте до 2 метров.
Конструкция кабеля АПвПуг 10 кВ 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АА (АЕ) или АВЕ по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (многопроволочная, уплотненная). Это позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшить его общий диаметр и вес по сравнению с жилой круглой формы. Класс гибкости 1 или 2.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) с номинальной толщиной, соответствующей классу напряжения 10 кВ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании — до +250°C.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
5. Поясная изоляция
Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструзии. Выравнивает поле в многожильных кабелях (хотя для 800 мм² кабель, как правило, одножильный).
6. Медная экранная проволока
Поверх экрана накладываются медные проволоки (сечением обычно 25-50 мм²) или медная лента. Основные функции: проведение тока утечки, обеспечение симметрии поля, защита от внешних электромагнитных помех, а также использование в качестве проводника для систем мониторинга (например, для сигнализации повреждения).
7. Разделительный слой
Изготавливается из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты. Защищает нижележащие слои от повреждения броней.
8. Броня и герметизация
Перед наложением брони на сердечник кабеля накладывается алюмополимерная лента (APL) – ключевой элемент для влагозащиты. Она создает продольную герметизацию. Поверх нее накладывается гофрированная стальная лента (ГСТ). Гофрирование придает броне гибкость и позволяет кабелю сохранять радиус изгиба. Данная конструкция обеспечивает высокую степень механической защиты от сдавливания, ударов, грызунов, а также защиту от проникновения влаги.
9. Наружная оболочка
Внешний слой из полиэтилена (обычно PE или HDPE). Защищает броню от коррозии, воздействия агрессивных сред (кислот, щелочей) и ультрафиолетового излучения. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Количество и форма жил | 1 жила, секторная/сегментная |
| Сечение жилы, мм² | 800 |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Толщина изоляции, мм | Около 4.5 мм (по ГОСТ 15150) |
| Материал оболочки | Полиэтилен |
| Тип брони | Гофрированная стальная лента |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимая температура нагрева жилы: | |
| – в длительном режиме | +90°C |
| – при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| – в режиме перегрузки | +130°C |
| Допустимая температура прокладки | Не ниже -20°C (без предварительного подогрева) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0371 (по ГОСТ 22483) |
| Электрическое сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/мин | 18 / 5 |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПуг 10 кВ 800 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Применяется в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью.
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, где возможно длительное воздействие воды под давлением.
Расчетные электрические параметры
| Способ прокладки | Одножильный кабель, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | ~ 800 – 850 А | Точное значение зависит от удельного теплового сопротивления грунта и количества кабелей в траншее с учетом взаимного нагрева. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале), температура воздуха +25°C | ~ 900 – 950 А | При прокладке в воздухе теплоотвод лучше, чем в грунте, но сильно зависит от расположения и солнцестояния. |
Расчет тока короткого замыкания: Допустимый ток термической стойкости для кабеля с изоляцией XLPE определяется по формуле, учитывающей сечение, время действия КЗ и максимальную температуру. Для жилы 800 мм² при времени КЗ 1 секунда допустимый ток КЗ может превышать 50 кА.
Преимущества и недостатки кабеля АПвПуг 10 кВ 800 мм²
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвПуг принципиально отличается от АПвПу?
Буква «г» в маркировке АПвПуг означает «гофрированный». В кабеле АПвПу броня выполнена из гладких стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. В кабеле АПвПуг используется одна гофрированная стальная лента, наложенная продольно, с образованием замкового шва или внахлест. Гофрированная броня обеспечивает большую гибкость кабеля и меньший минимально допустимый радиус изгиба, а также лучшее сопротивление растяжению.
Можно ли использовать кабель АПвПуг 10 кВ для сети 6 кВ?
Да, можно. Номинальное напряжение кабеля 6/10 кВ означает, что он рассчитан для работы в сетях с линейным напряжением до 10 кВ при схеме изолированной нейтрали. Для сети 6 кВ он будет работать с запасом по электрической прочности изоляции. Однако токовые нагрузки должны рассчитываться исходя из фактического напряжения и мощности.
Какой кабель выбрать: АПвПуг или ААШв того же сечения 800 мм²?
АПвПуг (с изоляцией XLPE, полиэтиленовой оболочкой, броней из ГСТ) имеет преимущества перед ААШв (с бумажно-масляной изоляцией, в свинцовой оболочке, с шлангом из ПВХ):
— Меньший вес и радиус изгиба.
— Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C у ААШв), что дает выигрыш в пропускной способности.
— Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (у ААШв есть риск стекания пропиточного состава).
— Более простая и экологичная утилизация.
Кабель ААШв может сохранять преимущества в условиях очень высокой внешней пожароопасности, так как бумажно-масляная изоляция менее горюча, но требует сложных концевых разделок и имеет риск повреждения свинцовой оболочки при вибрациях.
Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля АПвПуг?
Да, это обязательное требование безопасности и правильной работы. Медные экранные проволоки (провода) и броня из стальной ленты должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижает напряжение прикосновения), создает путь для тока короткого замыкания и симметрирует электрическое поле вокруг жилы. Заземление выполняется через концевые муфты.
Как определить необходимое сечение 800 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям:
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Рассчитывается рабочий ток линии с учетом установленной мощности и коэффициентов спроса. Выбранное сечение должно иметь допустимый ток, превышающий расчетный, с поправкой на условия прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта).
2. По потере напряжения. Для протяженных линий необходимо выполнить расчет потери напряжения, которая не должна превышать нормированных значений (обычно ±5-10% от номинального).
3. По термической стойкости к токам КЗ. Проверяется, что сечение выдержит расчетный ток короткого замыкания за время его отключения защитой.
Для сечения 800 мм² обычно решающим является первый критерий – необходимость передать очень большой ток (порядка 800-950 А).
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвПуг?
Монтаж требует строгого соблюдения технологии:
— Использование муфт, совместимых с изоляцией XLPE и APL-экраном.
— Точное соблюдение размеров разделки, указанных в инструкции производителя муфты.
— Тщательная ступенчатая зачистка изоляции и экранов.
— Обеспечение абсолютной чистоты и обезжиривания поверхностей изоляции перед наложением изоляционных и полупроводящих элементов муфты.
— Качественная герметизация места ввода кабеля в муфту для сохранения барьера от влаги.
— Обязательное заземление брони и экрана.
Работы должны выполняться обученным и аттестованным персоналом.