Кабель АПвПу2г: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПу2г представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) и кабельных сооружениях. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки АПвПу2г является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена, 2г – герметизация жилы гидрофобным заполнителем («2» – категория по степени герметизации, «г» – водоблокирующие порошки или гели).
Конструкция кабеля АПвПу2г
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (материал – А5Е или А7Е по ГОСТ 22483). Жила может быть секторной или круглой формы, что оптимизирует использование пространства в кабеле и облегчает монтаж. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется многопроволочная конструкция.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (ПЭС). Этот материал, подвергнутый процессу сшивки (образования поперечных молекулярных связей), обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до 90°C в долговременном режиме и до 250°C при КЗ), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Внешний слой полупроводящего сшитого полиэтилена, аналогичный внутреннему. Обеспечивает симметричное распределение электрического поля и является основой для подключения металлического экрана.
- Герметизация (водоблокирование): Пространство под оболочками заполняется гидрофобным компаундом (порошком или гелем). При контакте с влагой материал набухает, герметизируя продольные полости кабеля и предотвращая распространение воды вдоль трассы.
- Металлический экран: Выполняется в виде медной ленты или проволочных спиралей (обычно для сечений выше 240 мм²). Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
- Внутренняя оболочка (В): Из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Выполняет роль демпфирующего и разделительного слоя между металлическим экраном и внешней защитной оболочкой.
- Броня (усиление): Выполнена из гофрированной стальной ленты (обозначение «Пу» – усиленная оболочка из полимера, но в данной конструкции броня металлическая). Обеспечивает высокую механическую защиту от сдавливания, ударов, грызунов.
- Наружная защитная оболочка (Пу): Внешний слой из полиэтилена (ПЭ). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе).
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Кабель укладывается в траншею на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Наличие брони и внешней полиэтиленовой оболочки обеспечивает защиту от коррозии, механических повреждений при раскопках и давления грунта. Обязательна защита сигнальными лентами или плитами.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные коллекторы, тоннели, эстакады, каналы. В этих случаях необходимо учитывать повышенные требования пожарной безопасности. Кабель АПвПу2г не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Прокладка в помещениях: Допускается, но требует учета наличия металлической брони, которая при протекании токов КЗ создает значительные электродинамические усилия. Необходимо надежное крепление.
- Высокая надежность изоляции из сшитого полиэтилена, стойкость к термическим перегрузкам.
- Полная герметизация конструкции от влаги благодаря водоблокирующим материалам и сплошным полимерным оболочкам.
- Отличная механическая защита, обеспечиваемая стальной гофрированной броней.
- Коррозионная стойкость внешней полиэтиленовой оболочки.
- Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией аналогичного напряжения и сечения.
- Возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВБбШв (с ПВХ изоляцией).
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт (необходима чистота, квалификация персонала).
- Для одножильных кабелей обязателен учет взаимного расположения фаз для компенсации магнитных полей и снижения потерь в броне.
- Необходимость применения специального инструмента для разделки (стрипперы для снятия полупроводящих слоев).
Основные технические характеристики
Кабель АПвПу2г производится согласно техническим условиям ТУ 16.К71-335-2004 и другим отраслевым стандартам. Его ключевые параметры определяются номинальным напряжением и сечением жилы.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное длительно допустимое |
| Частота | 50 Гц | Стандартная промышленная частота |
| Диапазон сечений жилы | от 50 до 800 мм² | Определяется токовой нагрузкой |
| Допустимая температура жилы (длительно) | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Минимальный радиус изгиба | 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей с сечением жилы до 50 мм² |
| Срок службы | Не менее 30 лет | При соблюдении условий эксплуатации |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПу2г предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц.
Важное замечание: Для одножильных кабелей в трехфазных сетях необходимо учитывать явление наведения токов на броню и металлические экраны. При параллельной прокладке нескольких кабелей рекомендуется симметричное расположение (в виде треугольника или с соблюдением расстояний). При пересечении с силовыми линиями, железными дорогами и т.д. кабель должен быть проложен в защитной трубе (футляре).
Преимущества и недостатки кабеля АПвПу2г
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Конструктивные отличия | Основная сфера применения |
|---|---|---|---|
| АПвПу2г | Алюминий / Сшитый полиэтилен | Броня из стальной ленты, внешняя оболочка из ПЭ, герметизация | Прокладка в земле (траншеях), в агрессивных средах, с высокими требованиями к механической защите |
| АПвП2г | Алюминий / Сшитый полиэтилен | Без брони, защитная оболочка из ПЭ. Обозначение «2г» также указывает на герметизацию. | Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), где нет риска механических повреждений |
| АПвВг | Алюминий / Сшитый полиэтилен | Без брони, внешняя оболочка из ПВХ пластиката. Часто без продольной герметизации. | Прокладка в помещениях, туннелях, на эстакадах. Менее стоек к влаге и агрессивным грунтам. |
| АВБбШв | Алюминий / ПВХ пластикат | Броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ. Изоляция жилы – ПВХ. | Сети до 3 кВ. Для сетей 6-10 кВ используется реже из-за худших диэлектрических и термических характеристик по сравнению с ПЭС. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвПу2г от АПвБбШв?
Основное отличие – в материале внешней защитной оболочки и деталях конструкции. «Пу» означает усиленную оболочку из полиэтилена, которая накладывается поверх брони. «БбШв» означает: «Б» – броня из стальных лент, «б» – без подушки (под броней), «Шв» – защитный шланг из ПВХ. Таким образом, АПвБбШв имеет внешнюю оболочку из ПВХ, а АПвПу2г – из полиэтилена. Полиэтиленовая оболочка более стойка к влаге и агрессивным средам.
Обязательно ли использовать концевые муфты холодной усадки для этого кабеля?
Нет, не обязательно. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются как муфты холодной усадки (на основе эластомеров, растягиваемых на спиральном держателе), так и термоусаживаемые муфты (из материалов, сжимающихся под воздействием тепла). Выбор зависит от условий монтажа, бюджета и предпочтений монтажной организации. Оба типа при правильном монтаже обеспечивают надежную герметизацию и выравнивание электрического поля.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвПу2г?
Выбор сечения производится по трем основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей вплотную). 2) По потере напряжения (должна укладываться в нормы ПУЭ). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверяется, что сечение выдержит ток КЗ за время его отключения защитой). Окончательный расчет должен выполнять проектировщик с использованием актуальных таблиц ПУЭ и данных производителя кабеля.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г в воде?
Прямая прокладка в воде (реки, озера) не является стандартным режимом работы для данной конструкции. Хотя кабель имеет герметизацию и полиэтиленовую оболочку, для постоянной прокладки в водной среде предназначены специальные кабели, например, с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой (марки АПвП2г, АПвПуг). Прокладка АПвПу2г через водные преграды возможна, но, как правило, в защитных трубах (футлярах) с дополнительной гидроизоляцией.
Как маркируется кабель при поставке на барабане?
На бирке барабана указывается: наименование завода-изготовителя, марка кабеля, номинальное напряжение (кВ), число и сечение жил (в нашем случае 1хXXX), длина в метрах, масса барабана брутто, дата изготовления, номер барабана, знак соответствия, обозначение ТУ. Также на самой кабельной оболочке с шагом не более 550 мм наносится непрерывная маркировка: товарный знак производителя, год изготовления, марка кабеля (АПвПу2г), число жил и сечение, номинальное напряжение, длина в метрах (через каждые метр).
Требуется ли заземление брони и экрана кабеля АПвПу2г?
Да, это обязательное требование Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Металлический экран и броня должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), создает путь для токов утечки и токов короткого замыкания, а также способствует правильной работе релейной защиты. Существуют различные схемы заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное), выбор которых зависит от длины линии и параметров сети.
Комментарии