Кабель АПвП2г 1х630: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвП2г 1х630 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, одножильный, с сечением токопроводящей жилы 630 мм², предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110-220 кВ частоты 50 Гц. Данный тип кабеля является ключевым элементом высоковольтных магистральных и распределительных сетей, обеспечивающим высокую надежность и эффективность передачи электроэнергии.
Расшифровка маркировки АПвП2г 1х630
- А – Алюминиевая токопроводящая жила.
- П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – Защитная оболочка (броня) из плоских стальных оцинкованных проволок.
- 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и/или гидрофобный заполнитель для защиты от продольного распространения влаги.
- 1х630 – Одна жила сечением 630 квадратных миллиметров.
- Магистральные линии электропередачи 110-220 кВ: Подключение подстанций, вывод мощности с электростанций, межподстанционные связи в условиях, где строительство ВЛЭП невозможно или нецелесообразно (густонаселенные районы, горная местность, пересечение водных преград, природоохранные зоны).
- Распределительные сети глубоких вводов в крупных городах и мегаполисах.
- Питание энергоемких промышленных объектов: Металлургические комбинаты, химические предприятия, нефтеперерабатывающие заводы.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в земле (траншеях).
- Участки с повышенными требованиями к механической защите, где возможно наличие растягивающих нагрузок или риск повреждения грызунами.
- Высокая пропускная способность благодаря использованию СПЭ-изоляции, допускающей нагрев жилы до +90°C.
- Отличные диэлектрические характеристики и стойкость к тепловому старению.
- Высокая надежность и долгий срок службы (более 30 лет) при соблюдении условий монтажа и эксплуатации.
- Устойчивость к влаге благодаря двойной герметизации («2г»).
- Механическая прочность за счет брони из стальных проволок.
- Относительно меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же напряжения.
- Простота монтажа и обслуживания, отсутствие необходимости в сложных системах маслоподпитки и давления.
- Высокая стоимость по сравнению с кабелями на более низкие напряжения.
- Чувствительность к качеству монтажа: Требуется высокая чистота при разделке и установке муфт, необходимость использования специального инструмента и квалифицированного персонала.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при транспортировке), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Большой вес и габариты бухт, что усложняет логистику и требует применения тяжелой техники для раскатки.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Запрещено сбрасывание барабанов. Хранение – под навесом, предотвращающим прямое воздействие солнечных лучей и атмосферных осадков.
- Прокладка: Контроль минимального радиуса изгиба. При прокладке в траншеях обязательна песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м. Расстояние между параллельно проложенными кабелями – не менее 250-350 мм для обеспечения теплоотвода.
- Соединение и оконцевание: Выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт на соответствующее напряжение. Все операции по зачистке изоляции, наложению экранов и монтажу должны проводиться в условиях чистоты, часто с использованием мобильных чистых палаток.
- Заземление: Металлические экраны и броня кабеля подлежат обязательному двухстороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормального режима работы.
- Испытания после монтажа: Обязательным является испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока в течение 15 минут (значение напряжения зависит от класса кабеля). Проводится измерение сопротивления изоляции.
- Качества монтажа и установки муфт (более 80% отказов высоковольтных кабельных линий происходят в муфтах).
- Соблюдения температурных режимов и отсутствия хронических перегрузок.
- Отсутствия механических повреждений при прокладке и эксплуатации.
- Качества исходных материалов и производства кабеля.
Конструкция кабеля АПвП2г 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и стабильность работы в тяжелых условиях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, уплотненная (компактированная). Компактирование уменьшает скин-эффект на высоких напряжениях, снижает диаметр жилы и улучшает теплопередачу. Для сечения 630 мм² жила, как правило, многопроволочная.
2. Экран на жиле (внутренний полупроводящий экран)
Наносится экструзионным способом поверх токопроводящей жилы. Выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами на напряжение 110-220 кВ. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению и высокой рабочей температурой (до 90°C в продолжительном режиме).
4. Экран на изоляции (внешний полупроводящий экран)
Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с внутренним экраном создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем внутри изоляции.
5. Поясная изоляция
Накладывается поверх внешнего экрана. Представляет собой полупроводящие или медные экранирующие ленты. Обеспечивает электрический контакт с металлическим экраном.
6. Металлический экран (экранирующая оболочка)
Выполнен в виде гофрированной медной ленты или проволок, наложенных продольно или спирально. Сечение медного экрана нормируется (обычно от 35 до 120 мм² в зависимости от требований к току короткого замыкания). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспествие симметрии электрического поля, путь для тока короткого замыкания и замыкания на землю.
7. Заполнитель и разделительный слой
Пространство под оболочкой заполняется эластичными гидрофобными материалами (гелями) или водоблокирующими лентами (индекс «2г»). Это предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения внешней оболочки. Разделительный слой (например, из полиэтилентерефталатной ленты) защищает внутренние слои от брони.
8. Броня
Выполнена из стальных оцинкованных плоских проволок (Пп), наложенных спирально. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при прокладке в земле (траншеях) и от грызунов.
9. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) черного цвета. Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую и химическую стойкость кабеля.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (типовые значения для 110 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 64/110; 127/220 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ | 126; 252 | Для 110 и 220 кВ соответственно |
| Частота, Гц | 50 | |
| Испытательное напряжение переменным током, кВ/10 мин. | 160; 275 | Для 110 и 220 кВ соответственно |
| Испытательное напряжение постоянным током, кВ/15 мин. | ~192; ~330 | После монтажа муфт |
| Емкость, мкФ/км | ~0.18 — 0.25 | Зависит от толщины изоляции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15 — 0.18 | |
| Допустимый ток короткого замыкания (1 сек), кА | До 25-30 | Зависит от сечения экрана и жилы |
Тепловые и механические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | +250 |
| Максимальная температура при перегрузке, °C | +130 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C | -20 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 20 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Допустимое растягивающее усилие | Определяется прочностью брони, обычно не менее 50 кН |
Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные для прокладки в земле)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А | Пояснения |
|---|---|---|
| В траншее, одна кабельная линия, глубина 0.7-1.0 м, температура грунта +15°C, термическое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | 600 — 750 | Зависит от удельного сопротивления грунта, количества линий и расстояния между ними |
| В воздухе (на конструкциях, в туннелях) | 650 — 800 | Зависит от температуры воздуха и солнцезащиты |
| В трубе (пластиковой, асбоцементной) | 550 — 700 | Снижается из-за ухудшения теплоотвода |
Область применения кабеля АПвП2г 1х630
Преимущества и недостатки кабеля АПвП2г 1х630
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвП2г 1х630 должен производиться в строгом соответствии с ПУЭ, ПТЭЭП и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвП2г принципиально отличается от кабеля АПвПу2г?
Основное отличие – в конструкции брони. У кабеля АПвПу2г броня выполнена не из плоских проволок (П), а из круглых оцинкованных стальных проволок (У – усиленная). Кабель с индексом «У» имеет, как правило, большую механическую прочность на разрыв, что критично для прокладки на участках со значительными растягивающими нагрузками (например, на крутых склонах). Кабель АПвП2г с плоской броней имеет несколько лучшую гибкость и, зачастую, меньший внешний диаметр.
Почему для такого высокого напряжения используется именно одножильный кабель, а не трехжильный?
Для напряжений 110 кВ и выше трехжильные кабели в общей оболочке имеют чрезвычайно большой вес и диаметр, что делает их производство, транспортировку и монтаж крайне сложными и экономически невыгодными. Прокладка трех одножильных кабелей (по одному на фазу) является стандартной мировой практикой. Это упрощает монтаж, позволяет использовать меньшие по размеру муфты и обеспечивает лучший теплоотвод. Однако требует укладки кабелей в правильном треугольном расположении (в траншее или на конструкциях) для минимизации потерь в металлических оболочках.
Как правильно выбрать сечение медного экрана для данного кабеля?
Сечение медного экрана нормируется и выбирается проектной организацией на основании расчета токов короткого замыкания в конкретной сети. Оно должно быть достаточным для протекания тока однофазного КЗ в течение времени срабатывания релейной защиты (обычно до 1 секунды) без перегрева, который может повредить смежные элементы кабеля. Типовые значения для кабеля 110 кВ 630 мм² лежат в диапазоне 70-120 мм². Заказчик должен указывать требуемое сечение экрана в техническом задании.
Каков реальный срок службы этого кабеля и от чего он больше всего зависит?
Заявленный производителями срок службы составляет 30-40 лет. Реальный срок эксплуатации в первую очередь зависит от:
Регулярный мониторинг состояния кабеля (частичные разряды, температура) позволяет прогнозировать и продлевать срок его службы.
Можно ли прокладывать кабель АПвП2г 1х630 в воде (по дну водоемов)?
Непосредственно в воде прокладка кабеля АПвП2г не рекомендуется, несмотря на наличие герметизации. Для подводной прокладки применяются специальные кабели с усиленной свинцовой оболочкой (например, марки АПвПу2г с дополнительной свинцовой оболочкой под броней), которая обеспечивает абсолютную герметичность и стойкость к гидростатическому давлению. АПвП2г предназначен для прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях, где возможно лишь периодическое или постоянное присутствие грунтовых вод.
Какой документ является основным для определения требований к кабелю?
Основополагающим документом является Технические условия (ТУ) конкретного завода-изготовителя, которые разрабатываются в соответствии с ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Общие технические условия» и другими отраслевыми стандартами. В ТУ содержатся все детальные требования к конструкции, материалам и испытаниям. Проектная документация должна ссылаться на конкретные ТУ.
Комментарии