Кабель АПвП2г 35 кВ 95 мм
Кабель АПвП2г 35 кВ 95 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвП2г 35 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы отвечают современным требованиям к надежности, долговечности и эксплуатационной безопасности в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением пероксидного способа сшивки, П – наружная оболочка из полиэтилена, 2г – двойная герметизация (гидрофобные ленты под оболочкой и алюмополимерная лента поверх экрана), 35 кВ – номинальное напряжение, 95 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля АПвП2г 35 кВ 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (ОК) для сечений до 240 мм² включительно, что соответствует сечению 95 мм². Жила обладает высокой электропроводностью и оптимальным соотношением массы и стоимости.
- Экран на жиле (внутренний полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Основная изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована в соответствии с напряжением 35 кВ. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению, сохраняет свойства в широком температурном диапазоне.
- Экран на изоляции (внешний полупроводящий экран). Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с внутренним экраном формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
- Металлический экран. Выполнен в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока однофазного замыкания на землю, обеспечение безопасного монтажа и эксплуатации. Для кабеля 95 мм² часто применяется комбинированный экран: продольно-наложенная медная лента с наложенной поверх спиральной медной проволокой (DWA – Drain Wire Armour).
- Герметизация (элемент «2г»). Представляет собой слой алюмополимерной ленты (ЛАП), наложенной поверх металлического экрана. Обеспечивает продольную герметизацию конструкции от проникновения влаги и барьер для выхода влаги, которая может потенциально содержаться во внешних слоях.
- Заполнитель. Промежутки между скрученными элементами (в трехжильных исполнениях) или под оболочкой заполняются эластичным гидрофобным материалом для придания кабелю круглой формы и дополнительной защиты от влаги.
- Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с экранами может накладываться обмотка из ПЭТ-ленты.
- Наружная оболочка. Выполнена из полиэтилена (П) черного цвета. Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, ультрафиолетовому излучению, агрессивным средам и механическим повреждениям. Толщина оболочки нормирована.
- Питающие и распределительные линии от подстанций 35/10(6) кВ к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Вводы и межсекционные связи на подстанциях и распределительных устройствах (РУ).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха с нормальными условиями.
- Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не стареет из-за миграции пропиточного состава, не подвержена термической деградации в допустимых режимах.
- Безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и утечек, что важно для общественных зданий и тоннелей.
- Высокие допустимые токи нагрузки: Максимальная рабочая температура 90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с бумажно-масляными кабелями при том же сечении.
- Удобство монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте. Не требует сложных муфт с поддержанием давления масла.
- Устойчивость к влаге: Конструкция «2г» обеспечивает высокую степень защиты от продольного распространения влаги.
- Экологичность: Отсутствие масла и свинца в оболочке.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: В отличие от бронированных кабелей, требует аккуратного обращения при монтаже.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов монтажа (например, неровности на разделке) в изоляции СПЭ могут развиваться частичные разряды, приводящие к постепенному разрушению. Требует высококвалифицированного монтажа концевых и соединительных муфт.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 6-10 кВ, но сопоставима или ниже стоимости маслонаполненных кабелей аналогичного сечения.
- Прокладка: Допускается при температуре не ниже -20°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля.
- Соединение и оконцевание: Обязательно применение специализированных комплектов для кабелей с изоляцией из СПЭ. Технология включает точную ступенчатую разделку концов кабеля с использованием шаблонов, очистку полупроводящих слоев, монтаж геометрически выверенного изоляционного конуса, установку термоусаживаемых или холодноусаживаемых элементов. Критически важна чистота на всех этапах работ.
- Заземление: Металлические экраны кабеля подлежат заземлению с двух концов. В случае большой длины линии (когда наводимая ЭДС может быть опасной) применяют схему попеременного или перекрестного заземления по секциям.
- Испытания после монтажа: Обязательным является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (постоянным током) согласно нормативам. Для кабелей 35 кВ испытательное напряжение составляет 85 кВ постоянного тока в течение 15 минут.
Технические характеристики и параметры
Основные технические параметры кабеля АПвП2г 35 кВ 95 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» (для общих принципов) и более специализированными ТУ. Ключевые характеристики приведены в таблицах ниже.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры (одножильный кабель)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 95 | По ГОСТ 22483 |
| Класс жилы | 1 (однопроволочная) | ОК (Однопроволочная Круглая) |
| Наружный диаметр кабеля, мм, приблизительно | 45 — 50 | Зависит от производителя |
| Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно | 1800 — 2200 | Зависит от конструкции экрана |
| Электрическое сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более | 0.320 | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток в земле (грунт 1.2 Км/Вт), А | 235 — 250 | Зависит от условий прокладки |
| Допустимый длительный ток в воздухе, А | 215 — 230 | *Зависит от условий прокладки |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц |
| Емкостной ток, А/км | ~0.6 | При частоте 50 Гц |
Таблица 2. Эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 20.8 / 35 (40.5) |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 |
| Допустимая температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C | 250 |
| Допустимая температура жилы при перегрузке, °C | 130 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x Dнар (наружного диаметра) |
| Срок службы, лет, не менее | 30 |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ/5 мин. | 65 |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвП2г 35 кВ 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель марки АПвП2г не имеет брони из стальных лент (в отличие от АПвБ2г или АПвБШв), поэтому его прокладка в земле (траншеях) без дополнительной механической защиты (например, в асбоцементных или ПНД трубах, в лотках с крышкой) не рекомендуется в местах с риском повреждения. Его основное предназначение – кабельные сооружения и помещения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение целесообразно проводить с двумя основными типами кабелей на 35 кВ: с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и с ПВХ-изоляцией (АПвВг).
Преимущества АПвП2г 35 кВ 95 мм²:
Недостатки и ограничения:
Требования к монтажу, соединению и оконцеванию
Монтаж кабеля АПвП2г должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена» и рекомендациями производителя кабеля и муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвП2г от АПвПу2г?
Маркировка «у» в АПвПу2г указывает на усиленную наружную оболочку, которая, как правило, выполняется из полиэтилена повышенной прочности. Это актуально для прокладки в агрессивных грунтах или в условиях повышенных механических рисков, не требующих, однако, бронирования.
Можно ли прокладывать АПвП2г 35 кВ 95 мм² в земле без защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони делает кабель уязвимым при земляных работах, просадках грунта, давлении камней. ПУЭ предписывают защиту таких кабелей при прокладке в земле трубами, блоками или плитами. Предпочтительнее для траншейной прокладки выбирать бронированные исполнения (АПвБ2г).
Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель?
Термическая стойкость к току КЗ определяется по формуле и зависит от времени срабатывания защиты. Для предварительной оценки: при времени КЗ 1 секунда допустимый ток термической стойкости для алюминиевой жилы 95 мм² составляет примерно 8.5 кА. Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проекта.
Что означает индекс «2г» и почему он важен?
Индекс «2г» обозначает двойную герметизацию: 1) слой гидрофобных лент под оболочкой; 2) алюмополимерная лента (ЛАП) поверх металлического экрана. Это ключевая защита от продольного распространения влаги внутри конструкции кабеля при локальном повреждении оболочки, что значительно повышает надежность и срок службы.
Как выбрать между одножильным и трехжильным исполнением?
Выбор зависит от схемы прокладки и экономических соображений. Трехжильный кабель (АПвП2г 3х95) компактнее, его проще укладывать в траншеи или сооружения, требуется меньше монтажных муфт. Однако он тяжелее и имеет больший радиус изгиба. Одножильные кабели (3хАПвП2г-95) удобнее на сложных трассах с множеством поворотов, их проще транспортировать, но требуется прокладка всех трех фаз в непосредственной близости (во избежание потерь) и большее количество муфт.
Каков реальный срок службы кабеля АПвП2г?
Заявленный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, нагрузочных режимов и качественном монтаже может превышать 40-50 лет. Ресурс определяется в основном старением изоляции под воздействием тепловых циклов и электрических нагрузок.
Заключение
Кабель АПвП2г 35 кВ 95 мм² является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и двойной герметизацией обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, безопасность и долговечность. Правильный выбор данного кабеля для проектов, грамотный монтаж с применением соответствующих аксессуаров и соблюдение правил эксплуатации являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей на протяжении десятилетий.