Кабель АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения долговечной и надежной работы в распределительных сетях среднего напряжения класса 35 кВ. Расшифровка маркировки по ГОСТ Р 53769-2010 и ТУ 16.К71-304-2001 является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена (Пв – по современной классификации), Э – экран на жиле, га – герметизация продольная и поперечная (водоблокирующие ленты и заполнители), Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена.
Конструкция кабеля АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения электрической прочности, механической стойкости и долговечности.
- Токопроводящая жила: Класса 1 или 2 по ГОСТ 22483. Материал – алюминий (А), сечение 35 мм². Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) или многопроволочной, что влияет на гибкость кабеля.
- Экран на жиле (полупроводящей экран): Выполнен из электропроводящего сшитого полиэтилена или наложен в виде экструдированного слоя. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (Пв/XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 35 кВ составляет, как правило, 9.0 мм. Материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран на изоляции (полупроводящей экран): Аналогичен экрану на жиле. Вместе с ним образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля.
- Поясная изоляция: Полупроводящая лента, наложенная поверх экрана на изоляции.
- Металлический экран (заземляющий): Выполнен в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции, или в виде медной ленты. Сечение медного экрана нормируется (например, 25 мм²) и предназначено для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасного потенциала. Является обязательным элементом для заземления.
- Заполнители и водоблокирующие элементы (га): Пространство между жилами и под оболочкой заполняется гидрофобным материалом или используются водоблокирующие ленты. Эти элементы предотвращают продольное распространение влаги в случае повреждения наружной оболочки.
- Разделительный слой: Как правило, поясная изоляция из полимерных лент, наложенная поверх металлического экрана для защиты от коррозии и предотвращения повреждения оболочки.
- Наружная оболочка (Пу): Выполнена из полиэтилена (П) повышенной прочности (усиленная – «у»). Толщина оболочки увеличена для обеспечения высокой механической стойкости при прокладке в траншеях, сопротивления абразивному износу и агрессивным грунтовым водам. Цвет оболочки – черный.
- Подготовка траншеи: отсутствие острых камней, мусора; устройство песчаной подушки толщиной не менее 100 мм.
- Глубина прокладки: от планировочной отметки земли не менее 0,7-1,0 метра.
- Засыпка: после укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без включений на высоту 200 мм, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Соединение и оконцевание: производятся только с использованием специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на напряжение 35 кВ и соответствующих конструкции кабеля. Требуется квалифицированный персонал.
- Заземление: металлические экраны кабеля подлежат обязательному двустороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормального режима работы.
- АПвПуг: Кабель с аналогичной конструкцией, но с герметизацией жил гидрофобным заполнителем («г»). Часто используется как полный аналог АПвЭгаПу.
- АПвБбШп: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, но с броней из стальных лент (Бб) и полиэтиленовой оболочкой (Шп). Применяется при повышенных рисках механических повреждений, в том числе при прокладке в кабельных сооружениях. Тяжелее и дороже.
- АСБл: Кабель старого типа с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой. Уступает по техническим и эксплуатационным параметрам (низкая допустимая температура, сложность монтажа, необходимость соблюдения перепадов уровней), но может встречаться в старых сетях.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля АПвЭгаПу 35 кВ с сечением жилы 35 мм².
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20, 35 / 35 (40,5) кВ |
| Сечение основной жилы | 35 мм² |
| Число жил | 1 (одножильное исполнение) |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,868 Ом/км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 65 кВ (для U0/U=20/35 кВ) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле (+15°C, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт) | ~150-170 А (зависит от конкретных условий прокладки) |
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Основной способ прокладки – непосредственно в земле (траншеях) с естественным или искусственным песчаным основанием, без использования кабельных лотков, коробов или блоков. Усиленная полиэтиленовая оболочка «Пу» и система герметизации «га» обеспечивают защиту от коррозии, блуждающих токов и влаги.
При монтаже необходимо соблюдать следующие ключевые требования:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвЭгаПу является прямым аналогом кабеля АПвПу, но с улучшенной системой герметизации («га»). Основные альтернативы для прокладки 35 кВ:
Выбор в пользу АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм² обоснован при необходимости прокладки в обычных грунтах с требованием высокой надежности и защиты от увлажнения, при отсутствии значительных растягивающих нагрузок и риска повреждения острыми предметами.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв/XLPE) от кабелей с бумажной изоляцией?
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена не требуют соблюдения перепадов уровней при прокладке, имеют более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C для бумажных), большую стойкость к тепловым перегрузкам, меньший вес и радиус изгиба. Они не требуют сложных систем подпитки и более просты в монтаже и обслуживании.
Что означает маркировка «га» и насколько она важна?
Маркировка «га» указывает на наличие в конструкции кабеля элементов, препятствующих продольному распространению влаги. При локальном повреждении оболочки водоблокирующие ленты и заполнители набухают, герметизируя поврежденный участок. Это критически важно для кабелей, прокладываемых непосредственно в земле, так как значительно увеличивает срок службы и снижает риск масштабного выхода кабеля из строя из-за попадания влаги.
Как правильно выбрать сечение экрана для кабеля АПвЭгаПу 35 кВ?
Сечение медного экрана нормируется и выбирается производителем в соответствии с ТУ, исходя из ожидаемых токов короткого замыкания в сети. Для 35 кВ кабелей типовые сечения экрана – 16, 25 или 35 мм². В проекте должен быть выполнен расчет токов КЗ, и на его основе выбран кабель с экраном, способным выдержать термическое воздействие в течение времени срабатывания защиты (обычно до 4 секунд).
Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу в кабельных каналах, туннелях или по эстакадам?
Да, можно, но с учетом условий пожарной безопасности. Полиэтиленовая оболочка является горючим материалом. При групповой прокладке в закрытых сооружениях необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ (Глава 2.3, 7.3, 7.4) и применять дополнительные меры, такие как использование огнестойких покрытий, разделительных перегородок или выбор кабеля в исполнении с пониженной пожарной опасностью (например, с индексом «нг(А)-LS»). Однако основное назначение АПвЭгаПу – прокладка в земле.
Каков типовой срок службы данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвЭгаПу 35 кВ, при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, установленный техническими условиями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется совокупностью внешних факторов и нагрузочных режимов.
Заключение
Кабель АПвЭгаПу 35 кВ 35 мм² представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных кабельных линий среднего напряжения, предназначенных для прокладки в земле. Его конструкция, включающая изоляцию из сшитого полиэтилена, систему полной герметизации и усиленную оболочку, обеспечивает высокие электрические характеристики, механическую прочность и длительный срок службы в сложных условиях грунта. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией и проектом являются залогом бесперебойного электроснабжения потребителей.
Комментарии