Кабель АПвПугж 400 мм

Кабель АПвПугж 400 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПугж с сечением токопроводящей жилы 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Данный кабель является ключевым элементом в магистральных и распределительных сетях 6, 10 и, в некоторых исполнениях, до 35 кВ. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в сложных условиях.

Расшифровка маркировки АПвПугж 400 мм²

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• П – материал оболочки: полиэтилен.
• уг – форма исполнения: отсутствие защитного покрова (брони), предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (каналах, туннелях, производственных помещениях).
• ж – герметизация жилы: жила заполнена водоотталкивающим составом.
• 400 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПугж 400 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для сечения 400 мм² кабель, как правило, выполняется одножильным.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена) по ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16-705.499-2010. Для сечения 400 мм² жила может быть секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства в трехжильных кабелях или при параллельной прокладке одножильных кабелей, уменьшая общий диаметр и вес. Жила уплотнена (индекс «ж» в маркировке) – межпроволочное пространство заполнено водоотталкивающим составом, что предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения наружной оболочки.

2. Экран на жиле (полупроводящей слой)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания кабель может выдерживать температуры до +250°C. Толщина изоляции нормирована и зависит от класса напряжения.

4. Экран на изоляции (полупроводящей слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и внутренний экран.

5. Медный экран (заземляющий)

Поверх внешнего полупроводящего слоя наложен экран в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно. Для кабеля 400 мм² это, как правило, проволочный экран. Его функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание симметричного электрического поля вокруг изоляции.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
• Выполнение функции заземления.

6. Оболочка

Внешняя защитная оболочка из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлорида (ПВХ) в некоторых модификациях. Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка защищает экран от механических повреждений и воздействия окружающей среды. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, влаге и агрессивным химическим средам.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПугж 400 мм² (на примере 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 26/35 кВ (40,5 кВ)
Сечение основной жилы	400 мм²
Количество и форма жил	1 жила, секторная или круглая
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	Полиэтилен (ПЭ)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-20°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x наружный диаметр кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (оговаривается с заводом-изготовителем)
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Электрические и нагрузочные характеристики (справочные, для 8,7/15 кВ)

Параметр	Значение
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,0747 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки в земле (траншее)*	~520 А
Допустимый длительный ток нагрузки в воздухе*	~480 А
Индуктивное сопротивление	~0,11 Ом/км
Емкость	~0,25 мкФ/км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	22 кВ (для 8,7/15 кВ)

• Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки: температуры земли/воздуха, количества кабелей в траншее, глубины прокладки и т.д.

Область применения

Кабель АПвПугж 400 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6-35 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в городских и промышленных распределительных сетях 6-10 кВ.
• Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные заводы, насосные и компрессорные станции.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, производственных помещениях. Отсутствие брони (индекс «уг») ограничивает его применение для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты (жестких труб, кабельных каналов).
• Вводы на территории промышленных предприятий.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвПугж 400 мм²:

• Высокая пропускная способность: Сшитый полиэтилен позволяет работать при более высоких температурах, чем бумажно-масляная изоляция (АСБл), что увеличивает допустимый ток нагрузки.
• Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с бронированными кабелями аналогичного сечения и напряжения, АПвПугж легче и гибче, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не требует сложных систем подпитки и экологически безопасен.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.
• Простота монтажа и соединения: Применение современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт позволяет производить монтаж соединений и концевых заделок быстрее, чем для кабелей с бумажной изоляцией.
• Длительный срок службы.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Требует защиты от механических повреждений при прокладке в земле (укладка в трубы, лотки, каналы).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ на низкое напряжение, но конкурентная с АСБл на среднее напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвПугж 400 мм² должна осуществляться в соответствии с ПУЭ, ПТЭЭП и инструкциями завода-изготовителя.

• Прокладка: Допускается прокладка 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 кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Места разделки должны быть защищены от влаги и загрязнений.
• Заземление: Медный проволочный экран с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. В длинных линиях может применяться кросс-соединение экранов для снижения потерь.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (по нормам для СПЭ-кабелей) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПугж отличается от АПвПу?

Буква «ж» в маркировке АПвПугж указывает на наличие заполнения жилы водоотталкивающим составом. В кабеле АПвПу такого заполнения нет. Заполнение препятствует продольному распространению влаги внутри кабеля в случае локального повреждения оболочки, повышая его надежность.

Можно ли прокладывать кабель АПвПугж 400 мм² непосредственно в земле (траншее)?

Нет, прямое заглубление в грунт без дополнительной защиты не допускается из-за отсутствия бронирующего покрова (индекс «уг» – «голый»). Для прокладки в земле необходимо использовать кабели с броней, например, АПвБбШп или АПвПг. АПвПугж допускается прокладывать в земле только при условии защиты трубами (ПНД, асбестоцементными, металлическими) или в блоках.

Какой аналог существует с медной жилой?

Прямым аналогом с медной жилой является кабель ПвПугж 400 мм² (ранее маркировался как ПвПу). Все остальные элементы конструкции (изоляция из СПЭ, экраны, оболочка) идентичны. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 30%), но существенно большую стоимость и вес.

Как определяется необходимое сечение 400 мм² для конкретного объекта?

Выбор сечения 400 мм² производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по нагреву) и проверке по потере напряжения, термической стойкости к токам КЗ и экономической плотности тока. Исходными данными являются мощность объекта, напряжение, схема электроснабжения, способ прокладки, температура окружающей среды и продолжительность максимума нагрузки. Окончательный выбор регламентируется ПУЭ гл. 1.3.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвПугж?

При монтаже муфт на кабель с изоляцией из СПЭ критически важна чистота. Необходимо:

• Строго соблюдать технологические карты производителя муфт.
• Использовать специальный инструмент для ступенчатой разделки изоляции.
• Обеспечить плавный переход экранирующего слоя с кабеля на муфту с помощью токопроводящей ленты или пасты.
• Полностью удалять полупроводящие слои в зоне контакта жилы.
• Обеспечить герметичность усадочных элементов (при использовании термо- или холодноусаживаемых муфт).

Как маркируются кабели АПвПугж при поставке?

На наружной оболочке через каждые 300-500 мм наносится несмываемая маркировка, включающая: товарный знак завода, марку кабеля (АПвПугж), номинальное напряжение (кВ), количество и сечение жил (1х400), год изготовления, длину в метрах. Кабель поставляется на деревянных барабанах с защитой от механических повреждений.

Каковы основные признаки повреждения кабеля в процессе эксплуатации?

Косвенными признаками могут быть срабатывания релейной защиты (замыкания на землю, дифференциальной защиты). Для точного определения места повреждения используются кабельные локаторы (рефлектометры, импульсные методы, акустические методы). Визуально при осмотре трассы могут наблюдаться вздутия оболочки, почернения, механические дефекты.