Кабель АПвПу2гж 800 мм

Кабель АПвПу2гж 800 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПу2гж с сечением токопроводящей жилы 800 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 110 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при передаче значительных мощностей в условиях агрессивной внешней среды.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж 800 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – усиленная защитная оболочка (обычно из полиэтилена).
• 2г – двойная герметизация: водоблокирующие ленты и заполнитель в виде гидрофобного геля.
• ж – жила однопроволочная (для сечений от 400 мм² и выше, согласно ГОСТ, является жёсткой, монолитной).
• 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвПу2гж 800 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определённую функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), имеет круглую форму и является однопроволочной (монолитной) для данного сечения. Это обеспечивает механическую жёсткость и относительную простоту монтажа концевых муфт.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх жилы экструзионным способом. Представляет собой слой из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей (техническим углеродом). Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабелей на 110 кВ используется материал высочайшей чистоты и однородности. Толщина изоляции нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004) и для данного класса напряжения составляет порядка 16-18 мм. СПЭ обладает отличными диэлектрическими и температурными характеристиками.

4. Экран на изоляции (полупроводящий)

Аналогичен экрану на жиле. Наносится поверх изоляции и служит для симметрирования электрического поля и перехода на металлический экран.

5. Металлический экран

Выполнен в виде медной гофрированной ленты, наложенной продольно или спирально. Для сечения 800 мм² часто применяется комбинированный экран: медные проволоки (дренажные) в сочетании с медными лентами. Функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и системы мониторинга.

6. Заполнитель и герметизация (2г)

Пространство под оболочкой заполняется гидрофобным заполнителем на основе петролатума или синтетических материалов. Дополнительно применяются водоблокирующие ленты. Этот слой предотвращает продольное распространение влаги в случае локального повреждения внешней оболочки.

7. Внутренняя оболочка (в)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Выполняет роль разделительного слоя между металлическим экраном и усиленной оболочкой, а также обеспечивает дополнительную защиту от коррозии экрана.

8. Усиленная наружная оболочка (Пу)

Внешняя защитная оболочка из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (HDPE) или среднеплотного полиэтилена (MDPE). Обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, ударам, растяжению, а также к агрессивным химическим средам и солнечному излучению (если содержит сажу).

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу2гж 800 мм² на 110 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	64/110 (126) кВ
Сечение основной жилы	800 мм²
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек)	+250 °C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15 °C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0.0371 Ом/км (согласно ГОСТ 22483)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*	~860 — 950 А (зависит от условий прокладки)
Масса 1 км кабеля	Приблизительно 11000 — 13000 кг
Наружный диаметр	Приблизительно 110 — 120 мм

• Точное значение I_доп определяется расчетом согласно ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества рабочих кабелей в траншее и т.д.

Области применения

Кабель АПвПу2гж 800 мм² применяется для создания ответственных участков высоковольтных сетей:

• Подземные вводы на территории промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, металлургических заводов.
• Магистральные линии электропередачи 110 кВ в городской черте, где невозможна или нежелательна прокладка воздушных линий (ВЛ).
• Соединение распределительных устройств (РУ) 110 кВ на территории крупных электростанций и подстанций.
• Прокладка по дну водоемов, в агрессивных грунтах (при условии дополнительной защиты).
• Резервирование мощных потребителей первой категории.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая пропускная способность: обусловлена высокой допустимой температурой работы изоляции из СПЭ (+90°C) и большим сечением жилы.
• Надежная защита от влаги: система двойной герметизации (2г) эффективно блокирует распространение воды вдоль кабеля.
• Отличные механические свойства: усиленная полиэтиленовая оболочка (Пу) устойчива к повреждениям, растяжению, истиранию.
• Коррозионная стойкость: все материалы оболочек устойчивы к воздействию почвенной коррозии, блуждающим токам, агрессивным средам.
• Относительно малый вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией аналогичного напряжения и сечения.
• Простота монтажа и обслуживания: не требует сложных систем маслоподпитки и постоянного контроля уровня масла.

Недостатки:

• Высокая стоимость: как самого кабеля, так и специализированной арматуры для его монтажа (концевые и соединительные муфты).
• Чувствительность к качеству монтажа: требования к подготовке конца кабеля, чистоте поверхностей при установке муфт крайне высоки. Некачественный монтаж — основная причина пробоев.
• Необходимость специального оборудования для прокладки из-за большого веса и жесткости.
• Ограничение по температуре монтажа (не ниже -15°C без подогрева).

Требования к прокладке и монтажу

Прокладка кабеля АПвПу2гж 800 мм² регламентируется ПУЭ, СНиП и внутренними инструкциями сетевых компаний.

• Способ прокладки: преимущественно в кабельных траншеях, тоннелях, коллекторах, по эстакадам. Прокладка в земле (траншее) требует подготовки песчаной подушки, защиты кирпичом или сигнальными лентами, засыпки песком.
• Глубина прокладки: обычно не менее 1,0 — 1,2 м от планировочной отметки.
• Расстояние между кабелями в траншее: не менее 250-350 мм для обеспечения эффективного теплоотвода.
• Допустимые растягивающие усилия: не более 30-40 кН (зависит от конкретной конструкции), для монтажа должны применяться лебедки с динамометрами и специальные захваты (за жилу запрещено).
• Обязательность испытания повышенным напряжением постоянного тока после прокладки и монтажа муфт перед вводом в эксплуатацию.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвПу2гж от АПвПуг?

Маркировка «2г» указывает на наличие двойной, более совершенной системы герметизации (гидрофобный заполнитель + водоблокирующие ленты), в то время как «г» в АПвПуг обычно означает только наличие заполнителя в виде гидрофобного компаунда. Кабель с индексом «2г» обеспечивает более надежную защиту от продольного распространения влаги.

Почему для 800 мм² используется однопроволочная (монолитная) жила? Не ухудшает ли это гибкость?

Согласно ГОСТ Р 53769-2010 (на кабели на 110 кВ), для алюминиевых жил сечением 400 мм² и выше применяется однопроволочная конструкция. Это обусловлено требованиями к механической прочности, технологичности изготовления изоляции на крупногабаритной жиле и снижением склонности к образованию «воздушных карманов» при экструзии изоляции. Гибкость такого кабеля действительно ниже, но он предназначен для стационарной прокладки с минимальным количеством изгибов, которые нормируются радиусом (не менее 20D).

Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как это рассчитывается?

Термическая стойкость к току короткого замыкания (I_кз) определяется по формуле, учитывающей сечение жилы (S), допустимое время короткого замыкания (t, обычно 4 с), начальную (θ_н) и конечную (θ_к) температуры. Для алюминиевой жилы с изоляцией из СПЭ (θ_н = 90°C, θ_к = 250°C) приближенное значение I_кз для жилы 800 мм² составляет около 50-55 кА. Точный расчет проводится проектной организацией согласно ГОСТ Р 52736.

Какие муфты используются для кабеля АПвПу2гж 800 мм²?

Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (предпочтительнее для кабелей со СПЭ-изоляцией) муфты на 110 кВ. Это концевая кабельная арматура (КНК) для соединения с открытыми токоведущими частями РУ и соединительные муфты (ССИ) для сращивания строительных длин кабеля. Их монтаж должны выполнять только сертифицированные бригады.

Требуется ли для такого кабеля система постоянного мониторинг состояния (PD мониторинг)?

Для особо ответственных объектов (например, вводы на атомных станциях, подводные переходы) рекомендуется применение систем частичного разряда (PD-мониторинг). Они позволяют в режиме онлайн отслеживать возникновение и развитие дефектов в изоляции. Для большинства линий достаточно проведения плановых высоковольтных испытаний и диагностики (например, методом возвратной волны).

Какой нормативный срок службы у данного кабеля?

Заявленный производителями срок службы кабеля АПвПу2гж при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть значительно больше и определяется качеством обслуживания и внешними воздействиями.