Кабель АПвЭгП 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭгП с номинальным сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и алюминиевыми жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой до 100 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в сложных условиях, включая повышенную влажность, наличие грунтовых вод и механические нагрузки при прокладке в земле без дополнительной защиты.
Расшифровка маркировки АПвЭгП 50 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Э – наличие экрана по изоляции жилы: экран из полупроводящего сшитого полиэтилена.
- г – тип герметизации: водоблокирующие ленты в экране (отсутствие буквы «г» указывает на голую конструкцию).
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящий слой: Экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена, контактирующий с изоляцией.
- Медные экранирующие элементы: Поверх полупроводящего слоя накладываются медные ленты или проволоки, которые служат для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля. В конструкции с индексом «г» (АПвЭгП) между полупроводящим слоем и медными элементами или поверх них накладываются водоблокирующие ленты (гидрофобные порошки или нити), которые при контакте с водой набухают и препятствуют продольному распространению влаги.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка одиночных и групповых линий от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Питание мощных потребителей: Подключение трансформаторных подстанций, крупных промышленных объектов, насосных и компрессорных станций.
- Прокладка в земле (траншеях): Благодаря герметизированному экрану («г») и полиэтиленовой оболочке кабель рекомендован для прокладки в грунтах всех категорий (кроме подверженных мерзлотным деформациям), в том числе с высокой коррозионной активностью и уровнем грунтовых вод.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Более высокая допустимая температура: 90°C против 70°C у кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.
- Меньший вес и наружный диаметр: При одинаковом сечении и напряжении кабель со СПЭ изоляцией легче и компактнее, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот: Не требует специальных стопорных муфт, в отличие от кабелей с бумажной изоляцией, где есть риск стекания пропиточного состава.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Благодаря полиэтиленовой оболочке и герметизированному экрану.
- Простота монтажа и обслуживания: Не требует сложных процедур по контролю герметичности и подпитки маслом.
- Большая допустимая длина участка: Меньшие потери и более высокая пропускная способность.
- Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААБл) на низкие и средние напряжения.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении оболочки и попадании влаги в экран возможна водная эрозия изоляции, требующая применения дорогостоящих ремонтных технологий.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии.
- При наличии перепадов высот на трассе.
- В условиях высокой влажности грунта.
- При необходимости максимальной пропускной способности и минимальных потерь.
- Для упрощения логистики и монтажа (меньший вес, отсутствие ограничений по длине барабана).
- По допустимому длительному току (нагреву) с учетом всех поправочных коэффициентов.
- По потере напряжения.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для проектов с длительным сроком службы).
Конструкция кабеля АПвЭгП 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из СПЭ) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и прокладки. Жила может быть как однопроволочной (для особо жестких условий), так и многопроволочной. Форма жилы – секторная или круглая в зависимости от количества жил в кабеле.
2. Экран по жиле (полупроводящий слой)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических неровностей и предотвращение возникновения локальных перенапряжений, которые могут привести к пробою изоляции.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Для кабеля на напряжение 10 кВ толщина изоляции составляет примерно 4,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается с 70°C (для ПВХ) до 90°C, а стойкость к короткому замыканию – до 250°C.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх каждого экранированного сердечника может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для формирования общей круглой формы кабеля.
6. Общий экран (для кабелей на 6 кВ и выше)
Представляет собой медную ленту или оплетку, наложенную поверх скрученных жил. Служит для защиты от внешних электромагнитных помех и в качестве элемента заземления.
7. Внешняя оболочка
Выполняется из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (HDPE) или полиэтилена среднего давления. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), истиранию и механическим повреждениям. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики кабеля АПвЭгП 50 мм² на 10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10; 12/20; 26/35 |
| Количество и сечение жил, мм² | 1х50, 3х50 |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | 90 |
| Допустимая температура при КЗ (не более 4 сек), °C | 250 |
| Допустимая температура при перегрузке, °C | 130 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимый нагрев при длительном режиме работы (Iдл.доп.) | См. Таблицу 2 |
| Сопротивление изоляции при 20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | 25 кВ / 10 мин. (для 10 кВ) |
| Стойкость к удару при -15°C, Дж | Не менее 50 |
| Стойкость оболочки к растрескиванию под напряжением | Да (испытание в растворе мыльного препарата) |
Допустимые длительные токовые нагрузки (Iдл.доп.)
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки, количества кабелей в траншее и температуры грунта. Приведены ориентировочные значения для наиболее распространенных условий.
| Способ прокладки | Количество кабелей в траншее | Токовая нагрузка, А (при температуре грунта +15°C) |
|---|---|---|
| В земле (траншее), глубина 0,7 м | 1 | 215 |
| В земле (траншее), глубина 0,7 м | 2 | 190 |
| В воздухе (на воздухе) | 1 | 225 |
| В воздухе (на воздухе) | 2 | 205 |
Примечание: Значения являются справочными. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру грунта/воздуха, количество работающих кабелей, тепловое сопротивление грунта и т.д.).
Области применения кабеля АПвЭгП 50 мм²
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭгП по сравнению с аналогами (например, ААБл, ААШв)
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвЭгП 50 мм² должна осуществляться при температуре окружающей среды не ниже -20°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. Запрещается прокладка кабеля с видимыми повреждениями оболочки. При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода. При вводе в здания и переходе из земли в воздух необходимо предусмотреть защиту от механических повреждений (гофрорукав, металлический короб). Обязательным является качественное заземление экранов с обоих концов линии для обеспечения нормального режима работы и безопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвЭгП от АПвЭП?
Буква «г» в маркировке АПвЭгП указывает на наличие в конструкции экрана водоблокирующих (гидрофобных) материалов. Это критически важно для прокладки в грунтах с высокой влажностью или при риске затопления кабельных трасс. Кабель АПвЭП такой защиты не имеет и более уязвим к продольному распространению влаги при повреждении оболочки.
Можно ли проложить кабель АПвЭгП 50 мм² в кабельной канализации?
Да, это один из рекомендуемых способов прокладки. Полиэтиленовая оболочка устойчива к воздействию агрессивных сред, которые могут присутствовать в кабельной канализации. Однако необходимо обеспечить возможность естественного охлаждения кабеля и отсутствие механических напряжений.
Какой кабель выбрать для линии 10 кВ: АПвЭгП 50 мм² или ААБл 50 мм²?
Выбор зависит от условий прокладки и бюджета. АПвЭгП предпочтительнее:
Кабель ААБл может быть экономически оправдан при прокладке в сухих грунтах, на ровных трассах и при жестком ограничении бюджета, но с учетом более высоких эксплуатационных затрат.
Как правильно выбрать сечение 50 мм²? Достаточно ли его для конкретной нагрузки?
Сечение 50 мм² на напряжение 10 кВ позволяет передавать мощность примерно 3-4 МВт (при cos φ=0,9) в зависимости от способа прокладки. Выбор сечения должен базироваться на точном расчете:
Для большинства распределительных линий 10 кВ сечение 50 мм² является стандартным и достаточным, но окончательное решение принимает проектировщик на основе расчета.
Требуется ли для кабеля АПвЭгП 50 мм² специальная арматура для монтажа?
Да. Для оконцевания и соединения необходимо использовать только специализированные муфты (концевые и соединительные), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Конструкция таких муфт обеспечивает плавный градиент электрического поля и надежную герметизацию. Использование муфт, предназначенных для кабелей с бумажной изоляцией, недопустимо.
Какова ориентировочная масса 1 км кабеля АПвЭгП 3х50 мм² на 10 кВ?
Ориентировочная масса составляет около 3500 — 4000 кг/км. Точное значение зависит от конкретного производителя, толщины изоляции (напряжение 10 или 20 кВ) и конструктивных особенностей (толщина оболочки, тип медного экрана).
Комментарии