Кабель АПвПу2гж 6 кВ 185 мм

Кабель АПвПу2гж 6 кВ 185 мм²: полный технический анализ и сфера применения

Кабель АПвПу2гж 6 кВ 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы данного кабеля обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность эксплуатации в широком диапазоне условий, включая сети с изолированной или компенсированной нейтралью.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – вулканизированный полиэтилен).
• Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена. Буква «у» указывает на усиление, что подразумевает повышенную механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям.
• 2г – обозначение типа брони: двойная гофрированная лента из стали, наложенная так, чтобы не допускать ее растяжения. Буква «г» указывает на гофрирование, что повышает гибкость кабеля.
• ж – наличие гидроизоляционного слоя в виде продольной герметизации алюмополимерной лентой и поперечной герметизации водоотталкивающими лентами или герметиком. Защищает от продольного распространения влаги.
• 6 кВ – номинальное напряжение 6000 В.
• 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПу2гж 6 кВ 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий для электрических целей) по ГОСТ 22483.
• Сечение: 185 мм².
• Класс гибкости: 1 или 2 (как правило, для сечения 185 мм² используется однопроволочная жила класса 1, но по согласованию может быть многопроволочной). Жила имеет круглую форму.
• Поверхность жилы: гладкая, без дефектов, что обеспечивает равномерность электрического поля.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Нанесен поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Изготовлен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции на основе того же полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов на границе между металлом жилы и диэлектриком изоляции.

3. Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
• Толщина изоляции нормируется ГОСТ 15150 и для напряжения 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм. Изоляция наносится экструзионно, обеспечивая монолитность и отсутствие включений.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Нанесен поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля и обеспечивающую безопасность при касании внешних элементов.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из полупроводящих или медных лент поверх экрана по изоляции. Служит для выравнивания потенциала и фиксации экрана.

6. Медная проволока (дренажная жила)

Медная луженая проволока сечением, как правило, 16 или 25 мм², укладывается поверх поясной изоляции с постоянным шагом. Ее функция – дренирование токов, наведенных на экраны, и обеспечение симметрии электрического поля. Также служит для заземления экранов с двух сторон.

7. Разделительный слой

Выполняется из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или полимерной ленты. Защищает нижележащие слои от повреждения при наложении брони.

8. Броня

Тип: две гофрированные стальные оцинкованные ленты (обозначение 2г). Ленты накладываются с перекрытием, а гофрирование придает кабелю гибкость и устойчивость к сдавливающим нагрузкам. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).

9. Наружная оболочка

• Материал: полиэтилен (в маркировке «Пу» – полиэтилен усиленный). Обозначение «у» подразумевает повышенную толщину и стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету и истиранию.
• Цвет: как правило, черный. На оболочку наносится маркировка с указанием типа кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и производителя.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвПу2гж 6 кВ 185 мм²

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C	90	Длительный режим
Допустимая температура жилы при коротком замыкании, °C	250	Продолжительность до 5 сек.
Максимальная температура при перегрузке, °C	130	Продолжительность до 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0.164	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ	15	Продолжительность 10 мин. после прокладки
Испытательное постоянное напряжение, кВ	36	Продолжительность 15 мин. на заводе-изготовителе
Емкость, мкФ/км	~0.35 — 0.40	Расчетное значение
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13	Расчетное значение

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Монтаж без предварительного подогрева	Допускается при температуре не ниже -15°C
Стойкость к распространению горения	Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» не требуется, т.к. материалы оболочки и изоляции самозатухающие)
Допустимое усилие при протяжке, кН	Не более 3-4 (зависит от производителя, уточняется в ТУ)
Срок службы	Не менее 30 лет

Сфера применения кабеля АПвПу2гж 6 кВ 185 мм²

Кабель предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока. Основные области применения:

• Распределительные сети 6 кВ: Питание районных и городских подстанций, распределение энергии от ГПП (главной понизительной подстанции) предприятия к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям).
• Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, в производственных помещениях для питания мощного оборудования (печи, крупные электродвигатели, компрессорные станции).
• Объекты инфраструктуры: Питание насосных станций, очистных сооружений, вокзалов, аэропортов.
• Добывающая промышленность: Может применяться на поверхности шахт и рудников, в карьерах (при условии защиты от прямого механического воздействия).
• Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных сооружениях, на открытом воздухе. Броня и оболочка из полиэтилена обеспечивают стойкость к грунтовым водам, блуждающим токам, агрессивным почвам и УФ-излучению.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажной изоляцией и кабелями в ПВХ оболочке)

Преимущества кабеля АПвПу2гж:

• Высокая надежность изоляции: Сшитый полиэтилен не подвержен термическому старению в той же степени, что бумажно-масляная изоляция, и не течет.
• Большая допустимая температура: Длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие необходимости в специальных концевых муфтах с градировкой напряжения: Монтаж концевых муфт проще, чем для кабелей с бумажной изоляцией.
• Устойчивость к влаге: Полная герметичность конструкции (индекс «гж») исключает проникновение влаги вдоль кабеля, что критично для бумажной изоляции.
• Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелем на то же напряжение с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой.
• Возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот без ограничений, связанных со стеканием пропиточного состава.

Недостатки / Особенности:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: При монтаже необходимо избегать заломов и ударов, которые могут создать дефект, приводящий к развитию «древесного» разряда (трекинга).
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение, но сопоставимая или ниже, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией при учете полного жизненного цикла.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание изоляции, точное соблюдение геометрии монтажа.

Расчетные данные по токовой нагрузке

Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения согласно ПУЭ 7 изд. и методикам расчета.

Таблица 3. Допустимые длительные токи для кабеля АПвПу2гж 6 кВ 185 мм²

Условия прокладки	Ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C)	Поправочные коэффициенты
Проложен в земле (траншее), один кабель, расстояние между кабелями 100 мм	340 — 360 А	На температуру земли: 0.96 при +35°C, 0.88 при +40°C
Проложен в воздухе (на лотке, в туннеле), один кабель	380 — 400 А	На температуру воздуха: 0.95 при +35°C, 0.88 при +40°C
Проложен в земле, три кабеля вплотную, расстояние между группами 300 мм	290 — 310 А	Коэффициент взаимного влияния для 3-х кабелей ~0.85-0.9

Важно: Для точного расчета токов короткого замыкания и выбора аппаратов защиты необходимо использовать актуальные справочные данные производителя кабеля или детальные расчеты в специализированном ПО.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем ключевое отличие кабеля АПвПу2гж от АПвПу2г?

Ответ: Буква «ж» в маркировке АПвПу2гж указывает на наличие гидроизоляционного барьера. В конструкции кабеля АПвПу2гж под броней и/или под оболочкой присутствуют дополнительные элементы (чаще всего алюмополимерная лента, наложенная продольно, и заполнитель на основе гидрофобного геля), которые предотвращают продольное распространение влаги в случае локального повреждения наружной оболочки. Кабель АПвПу2г такой защиты не имеет, что ограничивает его применение в местах с повышенной влажностью грунта или риском затопления кабельных трасс.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж 6 кВ 185 мм² в одном лотке или траншее с кабелями на 0.4 кВ?

Ответ: Да, такая прокладка допускается, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 2.3). Силовые кабели разных напряжений можно прокладывать вместе, если младший по напряжению кабель защищен от повреждения при КЗ на старшем (например, с помощью разделительных перегородок или размещением в разных ярусах). На практике кабели 6 кВ и 0.4 кВ часто прокладывают в общих лотках, но рекомендуется разделять их по ярусам или с зазором. При прокладке в земле в одной траншее расстояние между ними по горизонтали должно быть не менее 0.1 м, либо они должны быть разделены несгораемой перегородкой.

Вопрос 3: Как правильно заземлить экраны (броню) данного кабеля?

Ответ: Согласно ПУЭ, металлические оболочки и броня силовых кабелей должны быть заземлены с двух сторон. Дренажная медная жила, находящаяся под броней, предназначена именно для этого. На концевых и соединительных муфтах дренажная жила и стальные бронеленты объединяются и подключаются к контуру заземления с помощью надежного болтового соединения или сварки. Заземление с двух сторон способствует отводу токов, наведенных на экраны, и обеспечивает безопасность. В некоторых схемах с односторонним заземлением (например, для уменьшения токов в оболочке на длинных линиях) требуется специальное техническое решение и обоснование.

Вопрос 4: Какие муфты рекомендуется использовать для монтажа кабеля АПвПу2гж?

Ответ: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Для кабеля 6 кВ 185 мм² используются:

• Соединительные муфты (СТп, СТпН): Для соединения двух отрезков кабеля. Должны обеспечивать герметичность, электрическую прочность и механическую защиту.
• Концевые муфты (КВп, КНтп): Для подключения кабеля к шинам РУ (распределительного устройства) или силовому трансформатору. Внутренние (для КРУ) и наружные (для установки на открытом воздухе) имеют разную конструкцию, стойкую к атмосферным воздействиям.

Крайне важно использовать муфты, совместимые с материалом изоляции кабеля (XLPE) и его сечением, от проверенных производителей. Монтаж должен проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением всех технологических карт.

Вопрос 5: Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?

Ответ: Выбор сечения 185 мм² производится на основе расчета:

1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву): Расчетный максимальный ток нагрузки должен быть меньше допустимого тока из Таблицы 3 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группировку, способ прокладки).
2. По потере напряжения: Потеря напряжения от источника питания до конечного потребителя не должна превышать значений, установленных ПУЭ (обычно ±5% от номинального).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкая (ТКЗ): Проверяется, что сечение выдержит тепловое воздействие расчетного тока КЗ за время его отключения защитой. Для сечения 185 мм² это, как правило, не является лимитирующим фактором на напряжении 6 кВ.
4. По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленные предприятия) выполняется расчет по экономической плотности тока, который может потребовать увеличения сечения сверх расчетного по нагреву.

Сечение 185 мм² является стандартным и часто применяется для фидеров 6 кВ с мощностью нагрузки примерно от 2 до 4 МВА, в зависимости от условий прокладки.