Кабель АПвБП2г 3-х жильный 30 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвБП2г на напряжение 30 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель марки АПвБП2г на напряжение 30 кВ представляет собой современное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 30 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ); в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; П – наружная оболочка из полиэтилена; 2г – обозначение, указывающее на герметизацию продольных и поперечных зазоров гидрофобным заполнителем («г»), а также на наличие медной ленты поверх экрана («2»).

Конструкция кабеля АПвБП2г 3х… на 30 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки А5, А5Е, А6 по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для всех сечений, а для сечений 300 мм² и более – исключительно многопроволочные).
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для кабеля на 30 кВ составляет 8,0 мм (для сечений 50-800 мм²). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокие температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при коротком замыкании +250°C.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Медная лента (элемент марки «2»). Поверх экрана по изоляции накладывается медная лента толщиной не менее 0,1 мм. Она служит нулевым (заземляемым) экраном и является частью проводника для тока утечки и тока короткого замыкания.
• Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя. Объединяет экранированные жилы в единый сердечник.
• Гидрофобный заполнитель (элемент марки «г»). Пространство между жилами, а также между сердечником и внутренней оболочкой заполняется гидрофобным компаундным составом. Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочек.
• Разделительный слой. Как правило, выполняется из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, накладываемой поверх заполненного сердечника для защиты от повреждения внутренней оболочки.
• Внутренняя оболочка (под броней). Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает сердечник от коррозионного воздействия брони и обеспечивает дополнительную герметизацию.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля. Предназначена для защиты от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Наружная оболочка. Изготавливается из полиэтилена (ПЭ). Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, влаге, агрессивным почвам и химическим реагентам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические параметры

Кабель АПвБП2г соответствует требованиям ТУ 16.К71-304-2001, ТУ 16.К71-335-2004 и международному стандарту МЭК 60502-2. Ключевые параметры для кабеля на напряжение 30 кВ приведены в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические характеристики при температуре жилы +90°C

Номинальное сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более	Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А	Допустимый длительный ток нагрузки в воздухе, А
50	0.641	190	175
70	0.443	230	215
95	0.320	275	260
120	0.253	315	295
150	0.206	355	335
185	0.167	405	380
240	0.125	470	445
300	0.100	535	505
400	0.0778	620	585
500	0.0605	700	660

• Значения токов приведены ориентировочно для стандартных условий прокладки (глубина в земле 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт; температура воздуха +25°C). Точный расчет производится по ПУЭ и с учетом конкретных условий.

Таблица 2. Испытательные напряжения

Вид испытания	Параметры напряжения	Продолжительность	Примечание
Приемо-сдаточные	Переменное 50 Гц, 60 кВ (2U0)	5 минут	На готовых отрезках в барабанах
После монтажа	Переменное 50 Гц, 45 кВ (1.7U0)	5 минут	На смонтированной линии перед вводом в эксплуатацию
Годовые эксплуатационные	Переменное 50 Гц, 45 кВ	5 минут	Для кабельных линий согласно ПТЭЭП

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвБП2г предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с повышенной влажностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он устойчив к растягивающим усилиям, ударам, блуждающим токам и агрессивным средам.

• Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и тропического климата, на открытом воздухе, в земле, помещениях).
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Допустимая температура жилы: длительно +90°C, максимально при КЗ +250°C (продолжительность до 5 сек).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 диаметров для многожильных кабелей.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБП2г 30 кВ:

• Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (маслонаполненных или с вязкой пропиткой) позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, СПЭ-кабель не требует сложных систем подпитки и мониторинга давления масла.
• Высокая стойкость к влаге: Гидрофобный заполнитель и полиэтиленовая оболочка надежно защищают сердечник от влаги, что критически важно при прокладке в грунтовых водах.
• Механическая прочность: Стальная броня обеспечивает защиту от внешних повреждений.
• Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая оболочка и оцинкованная броня устойчивы к химически агрессивным почвам.
• Удобство монтажа и меньший вес: По сравнению с кабелями на 30 кВ с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, АПвБП2г легче и проще в укладке.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: В отличие от «самозалечивающейся» бумажно-масляной изоляции, локальное повреждение СПЭ может привести к развитию «древесной» структуры и пробою.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АПвБбШв (без гидрофобного заполнителя).
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии при монтаже концевых и соединительных муфт.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвБП2г должен производиться в соответствии с разделом 2.3 ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по прокладке и монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ» и проектной документацией. Ключевые моменты:

• Транспортировка и хранение барабанов: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Перекатывать барабаны следует только в направлении, указанном стрелкой на щеке.
• Раскладка и подготовка трассы: Дно траншеи должно быть выровнено, очищено от острых камней и предметов. Рекомендуется подсыпка слоя песка толщиной 10 см. При пересечении с инженерными коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен футлярами (трубами).
• Укладка кабеля: Запрещается сбрасывать кабель с барабана. Натяжение кабеля при прокладке механизированным способом не должно превышать допустимых значений (как правило, не более 15-20 кгс/мм² сечения жилы для алюминия). Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
• Монтаж муфт: Для кабелей с гидрофобным заполнителем используются специальные муфты, конструкция которых предусматривает обработку и герметизацию торцов заполнителя. Работы должны проводиться в условиях чистоты, безпылевыми перчатками, с использованием специализированного инструмента.
• Заземление: Медные экраны и броня кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон. Система заземления должна соответствовать требованиям ПУЭ гл. 1.7.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвБП2г и АПвБбШв на 30 кВ?

Основное отличие – наличие в АПвБП2г гидрофобного заполнителя («г») и медной ленты поверх экрана («2»). Кабель АПвБбШв не имеет заполнителя между жилами, а его броня покрыта шлангом из ПВХ (Шв). АПвБП2г обеспечивает лучшую защиту от продольного распространения влаги и имеет более стойкую к агрессивным средам полиэтиленовую оболочку. АПвБбШв дешевле и чаще применяется в условиях, где риск постоянного присутствия влаги в траншее минимален.

Можно ли прокладывать кабель АПвБП2г в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, кабель предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях) и по стенам зданий. Однако при открытой прокладке в зонах, доступных для механических воздействий (например, на низкой высоте), необходимо предусмотреть дополнительные механические защиты (короба, кожухи) во избежание повреждения брони и оболочки.

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвБП2г на 30 кВ?

Выбор сечения производится по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и группировки) с последующей проверкой по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Основой для расчета являются данные из таблицы 1, скорректированные на поправочные коэффициенты из ПУЭ (гл. 1.3) для фактической температуры грунта/воздуха, глубины прокладки, количества работающих кабелей вплотную и т.д.

Требуется ли для кабеля АПвБП2г специальная система мониторинга, как для маслонаполненных линий?

Нет, кабельные линии с изоляцией из СПЭ, включая АПвБП2г, не требуют сложных систем постоянного мониторинга давления и подпитки маслом. Однако для ответственных линий рекомендуется применение систем распределенного мониторинга температуры (DTS) или частичного разряда для оценки состояния изоляции в режиме реального времени.

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок зависит от соблюдения условий эксплуатации: отсутствие длительных перегрузок, стабильность напряжения, отсутствие вибраций, коррозионная активность среды, качество монтажа муфт и правильность проведения ремонтных работ.

Можно ли соединять кабель АПвБП2г с кабелем другой марки, например, со свинцовым?

Да, но только с использованием специальных переходных соединительных муфт, конструкция которых учитывает различие в материалах изоляции, экранов и герметизации. Такие работы требуют высокой квалификации персонала.

Заключение

Кабель АПвБП2г 3-х жильный на напряжение 30 кВ является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, гидрофобного заполнения, стальной брони и полиэтиленовой оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий – от агрессивных грунтов до кабельных коллекторов. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также квалифицированное обслуживание являются залогом реализации всего ресурса данного кабельного изделия, составляющего не менее трех десятилетий.