Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвЭмПг 10 кВ: полный технический анализ
Кабель марки АПвЭмПг 10 кВ представляет собой силовой кабель на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), алюминиевыми жилами, с экранами в виде медной ленты поверх каждой жилы и общего экрана в виде медной ленты, в герметичной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвЭмПг
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: «полиэтилен», подразумевается сшитый (в обозначении опускается).
- в – тип защитного экрана (барьера) поверх изоляции жилы: «экран в виде медной или алюминиевой ленты». В данной конструкции – медная лента.
- Э – наличие общего экрана для всех изолированных жил: «экранированный».
- м – материал общего экрана: «медная лента».
- Пг – материал и тип наружной оболочки: «П» – поливинилхлорид (ПВХ), «г» – герметизированный (заполнение межжильного пространства гидрофобным заполнителем).
- 10 кВ – номинальное напряжение 10 киловольт.
Конструкция кабеля АПвЭмПг 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую электрическую надежность, механическую прочность и защиту от внешних воздействий.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки А5, А6 или А7 по ГОСТ 22483). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Использование алюминия снижает вес и стоимость кабеля по сравнению с медными аналогами.
2. Фазная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом радиационного или химического сшивания. Данный материал обладает высокой электрической прочностью (не менее 20 кВ/мм), отличной термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C, максимальная при КЗ +250°C), низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к тепловому старению.
3. Экранирование изолированной жилы (пофазное экранирование)
Поверх изоляции каждой жилы наложен экран в виде медной ленты (толщиной обычно 0,1 мм) или комбинированный экран из медных лент и проволок. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращает возникновение частичных разрядов и защищает изоляцию от внешних электромагнитных воздействий.
4. Заполнитель
Межжильное пространство заполняется гидрофобным компаундом или негигроскопичными жгутами. Это обеспечивает продольную герметизацию кабеля, предотвращая распространение влаги вдоль оси в случае локального повреждения оболочки.
5. Общий экран (поясной экран)
Поверх скрученных экранированных жил накладывается общий экран в виде медной ленты. Его функция – замыкание токов нулевой последовательности и защита от внешних электромагнитных помех. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
6. Оболочка
Наружная защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-пластикат категории «Пг» по ГОСТ 5960). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи), ультрафиолетового излучения и служит барьером для влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Система измерения напряжения | U0 – напряжение между жилой и землей/экраном; U – междуфазное напряжение. |
| Число жил | 3 |
| Сечения токопроводящих жил, мм² | От 50 до 400 (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400) |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей – 20 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (в течение 10 мин. после прокладки) | 18 |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ (в течение 15 мин. после прокладки) | 36 |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвЭмПг 10 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, галереям, а также внутри помещений. Благодаря герметизации и влагостойкой оболочке, кабель может эксплуатироваться в условиях повышенной влажности. Важно: Прокладка в блоках и трубах требует дополнительной оценки условий охлаждения. Не рекомендуется для прокладки в воде без специальных защитных покровов (броня).
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвЭмПг является одним из представителей семейства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Его ключевые отличия от других марок:
| Марка кабеля | Материал жилы | Особенности конструкции | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| АПвЭмПг | Алюминий | Пофазный и общий экран из медной ленты, герметизация, ПВХ-оболочка «Пг». | Распределительные сети 10 кВ, требующие герметичности и небронированной прокладки. |
| АПвПг | Алюминий | Экран из медных проволок (иногда с лентой), герметизация, ПВХ-оболочка. | Аналог, часто с более гибким экраном из проволок. |
| АПвПу2г | Алюминий | Защитный покров в виде брони из стальных оцинкованных лент, ПВХ-оболочка поверх брони. | Прокладка в земле при наличии риска механических повреждений (растяжения, удары). |
| ПвПг | Медь | Медная жила, остальная конструкция аналогична АПвЭмПг. | Ответственные объекты, где критична высокая проводимость и коррозионная стойкость жилы. |
| ААБл | Алюминий | Бумажная пропитанная изоляция, алюминиевая оболочка, броня, защитный покров. Устаревшая технология. | Замена на кабели с XLPE при модернизации сетей. |
Критерии выбора: При выборе между АПвЭмПг и, например, АПвПу2г, решающим является наличие механических рисков. Для прокладки в траншее в городской среде, где возможны раскопки, предпочтительна бронированная версия. Для кабельных эстакад или туннелей достаточно АПвЭмПг.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвЭмПг требует соблюдения правил для кабелей высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена. При разделке конца кабеля необходимо строго соблюдать технологию послойного снятия изоляции и экранов. Обязательна установка концевых муфт (КНСт, POLYJNT) или соединительных муфт (ССИ), предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Муфты обеспечивают контроль электрического поля, герметизацию и механическую фиксацию. Перед монтажом муфт необходимо проверить отсутствие влаги в изоляции. Заземление медных экранов с обеих сторон кабеля является обязательным требованием для безопасной эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и бумажно-пропитанной изоляцией (типа ААБл)?
Кабели с изоляцией XLPE, к которым относится АПвЭмПг, имеют значительные преимущества: более высокая допустимая рабочая температура жилы (+90°C против +70°C), значительно меньшие диэлектрические потери, отсутствие необходимости в поддерживающих подпитывающих аппаратах из-за отсутствия пропитки, меньший вес и диаметр, возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот. Они также более экологичны и просты в монтаже и обслуживании.
Вопрос 2: Почему в маркировке указано «10 кВ», а в характеристиках напряжение 6/10 кВ?
Обозначение 6/10 кВ является полным и соответствует международной системе. Первое значение (6 кВ) – это номинальное напряжение U0 между жилой и землей/экраном. Второе значение (10 кВ) – номинальное междуфазное напряжение U. Кабель рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение относительно земли может быть ниже междуфазного. Указание «10 кВ» в названии – это общепринятое обозначение класса напряжения сети, для которой предназначен кабель.
Вопрос 3: Обязательно ли заземлять экраны кабеля АПвЭмПг с двух сторон? Что будет, если заземлить только с одной?
Да, заземление металлических экранов (пофазного и общего) с обоих концов кабеля является обязательным требованием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). При одностороннем заземлении экран, не заземленный с одного конца, окажется под наведенным потенциалом, что может привести к опасному напряжению прикосновения и возникновению циркулирующих токов, вызывающих дополнительный нагрев и потери. Двустороннее заземление обеспечивает безопасность персонала и нормальный режим работы кабеля.
Вопрос 4: Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг в земле без брони?
Да, можно, но при условии отсутствия риска механических повреждений (растяжения, удары лопатой при раскопках и т.д.). Прокладка должна осуществляться в траншее с песчаной подушкой и защитной кирпичной или полимерной плитой сверху. Если такой риск существует (например, в городских условиях с частыми земляными работами), необходимо применять бронированный кабель марки АПвПу2г или прокладывать небронированный кабель в асбоцементных или полиэтиленовых трубах.
Вопрос 5: Что означает индекс «Пг» в маркировке оболочки и чем он отличается от «нг(А)»?
Индекс «Пг» обозначает, что оболочка выполнена из ПВХ-пластиката пониженной горючести с герметизацией (заполнением) межжильного пространства. Это свойство, направленное в первую очередь на защиту от влаги. Индекс «нг(А)» (не распространяющий горение по категории А) указывает на огнестойкие свойства кабеля при групповой прокладке. Кабель может иметь оба этих свойства одновременно и маркироваться, например, как АПвЭмПнг(А)-HF, где HF (halogen free) означает отсутствие галогенов. Выбор зависит от условий прокладки: «Пг» актуален для влажных сред, «нг(А)» – для пучков и коллекторов.
Заключение
Кабель АПвЭмПг 10 кВ является современным, надежным и технически совершенным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной системе экранирования, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. Правильный выбор данной марки кабеля, с учетом условий прокладки и требований к механической защите, а также строгое соблюдение технологий монтажа и заземления являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.
Комментарии