Кабель АПвП2г 35 кВ 400 мм

Кабель АПвП2г 35 кВ 400 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвП2г 35 кВ 400 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и на трассах с неблагоприятными условиями. Данный кабель является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией. Его конструкция и материалы обеспечивают высокие электрические и механические характеристики, длительный срок службы и относительно простой монтаж.

Расшифровка маркировки АПвП2г

Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жилы из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
• П – наружная оболочка из полиэтилена.
• 2г – индекс, обозначающий: «2» – наличие двойной брони из стальных оцинкованных лент, «г» – «голый», означающий отсутствие защитного покрова (подушки) поверх брони. Защитная оболочка наносится непосредственно поверх брони.
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ (фазное напряжение 20,2 кВ).
• 400 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвП2г 35 кВ 400 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или А99 по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 400 мм² включительно. Для данного кабеля жила сечением 400 мм² является однопроволочной. Алюминий обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медью.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в основной изоляции.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 35 кВ составляет 10,5 мм (в соответствии с ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме), отличные диэлектрические и механические свойства, устойчивость к деформациям при нагреве.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Экструдированный слой поверх изоляции, аналогичный экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем, заключенным внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструзии. Обеспечивает концентричность и скрепление экранов трех фаз.

6. Медная экранирующая оплетка

Оплетка из медных проволок малого диаметра, наложенная поверх поясной изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала по длине кабеля, обеспечения симметрии электрического поля, отвода токов утечки и, что критически важно, для проведения токов короткого замыкания. Сечение экранирующей оплетки нормируется стандартами.

7. Разделительный слой (подброневой покров)

Изготавливается из битумного состава, крепированной бумаги или полимерной пленки. Защищает внутренние элементы кабеля от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.

8. Броня

Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивно с зазором. Вторая лента перекрывает зазор первой. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов, а также выполняет функцию заземленного экрана. Индекс «2г» указывает на отсутствие традиционной подушки под броней, оболочка наносится прямо на нее.

9. Наружная оболочка

Защитная оболочка из полиэтилена (П) черного цвета, наносимая поверх брони. Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам (кислотным и щелочным), перепадам температур и коррозии. Толщина оболочки нормирована.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20,2 / 35 кВ (40,5 кВ).
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
• Температура монтажа (без предварительного подогрева): не ниже -20°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 20 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции: не менее 1000 МОм·км.
• Емкость: примерно 0,3-0,4 мкФ/км (точное значение уточняется у производителя).

Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Зависят от условий прокладки. Справочные данные для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, глубине прокладки 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт и температуре жилы +90°C.

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А (приблизительно)
Одна кабельная линия в траншее	510 — 530
Две кабельные линии в траншее с расстоянием 300 мм между кабелями	450 — 470 (с учетом взаимного нагрева)

ВАЖНО: Точные значения токовых нагрузок, поправочных коэффициентов на температуру грунта, группирование и т.д. должны приниматься по актуальным ПУЭ (Глава 1.3) или расчетным путем для конкретного проекта.

Данные по короткому замыканию

Термическая стойкость к токам КЗ определяется сечением жилы и материалами изоляции и экранов.

Длительность КЗ, с	Допустимый ток КЗ для алюминиевой жилы 400 мм², кА (приблизительно)
1	16.5
4	8.2

Область применения

Кабель АПвП2г 35 кВ 400 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением до 35 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций 35/10(6) кВ к главным понижающим подстанциям промышленных предприятий, городов, районов.
• Межтрансформаторные связи в распределительных сетях.
• Вводы и выводы мощности на электростанциях и подстанциях.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам (при условии защиты от прямых солнечных лучей).
• Прокладка в земле (траншеях) в условиях высокой коррозионной активности грунтов и блуждающих токов, благодаря оболочке из полиэтилена.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБ, АСБл, АСШв):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C).
• Отсутствие масла, что исключает риск утечек, упрощает монтаж (нет ограничений по перепадам высот) и повышает пожарную безопасность.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
• Более высокая стойкость к ударным нагрузкам и изгибам.
• Меньшие диэлектрические потери.
• Простота монтажа муфт и концевых заделок.

Преимущества перед кабелями в ПВХ оболочке (АПвВг):

• Полиэтиленовая оболочка (П) обладает более высокой стойкостью к влаге и химической агрессии, чем ПВХ.
• Лучшие механические характеристики оболочки.

Недостатки:

• Более высокая чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары острыми предметами) по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке.
• Требовательность к качеству монтажа муфт, необходимости абсолютной чистоты и герметичности соединений.
• Ограничение по температуре монтажа (-20°C).

Особенности монтажа и прокладки

• Прокладка осуществляется с соблюдением минимального радиуса изгиба (не менее 20 D_нар).
• При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки.
• В одной траншее допускается прокладка не более шести кабелей. Расстояние между ними должно быть не менее 100 мм (рекомендуется 300 мм для лучшего теплоотвода).
• Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ.
• Экранирующие оплетки всех трех фаз и броня должны быть надежно заземлены с двух концов линии.
• Запрещается прокладка кабеля при температуре ниже -20°C без предварительного подогрева.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвП2г от АПвПу2г?

Маркировка «у» в АПвПу2г означает «усиленная» наружная оболочка. На практике это может означать большую толщину оболочки из полиэтилена, что повышает механическую защиту. Кабель АПвП2г имеет стандартную толщину оболочки по ГОСТ.

Можно ли прокладывать кабель АПвП2г в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно, но с учетом следующих условий: необходима защита от прямых солнечных лучей (прокладка в лотках, коробах, трубах), так как ультрафиолетовое излучение старит полиэтилен. Также необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, ледовые). Для открытой прокладки на эстакадах часто предпочтительнее кабели с негорючей оболочкой (например, АПвБбШв с оболочкой из ПВХ пониженной горючести).

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвП2г 35 кВ, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и отсутствия внешних повреждений.

Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?

Сечение проводников для заземления экрана и брони должно соответствовать ПУЭ (Глава 1.7). Обычно оно выбирается не менее 50 мм² по меди, но окончательный расчет зависит от ожидаемых токов короткого замыкания и времени их отключения на защите. Рекомендуется использовать медные гибкие провода сечением не менее 50-70 мм².

Что означает «г» в маркировке и есть ли риск коррозии брони?

Индекс «г» («голый») означает, что поверх брони нанесена непосредственно защитная оболочка (полиэтилен), без традиционной подушки из битума и джута. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает отличную влаго- и химическую стойкость, поэтому риск коррозии брони под герметичной оболочкой минимален. Конструкция «2г» является современной и технологичной.

Какие испытания проходит кабель перед поставкой и после монтажа?

После производства кабель испытывается повышенным напряжением постоянного тока (по ГОСТ 31996-2012: испытательное напряжение 67,5 кВ в течение 15 мин). После монтажа всей линии (кабель с муфтами) проводятся высоковольтные испытания переменным напряжением частотой 0,1 Гц или постоянным напряжением согласно нормативам (СО 153-34.20.537-2003). Стандартное испытание для кабеля 35 кВ после монтажа – постоянным напряжением 84 кВ в течение 15 минут.

Заключение

Кабель АПвП2г 35 кВ 400 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и защитной полиэтиленовой оболочке поверх брони, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы в сложных грунтовых условиях и относительную простоту монтажа. Правильный выбор, проектирование трассы, квалифицированный монтаж и испытание линии являются залогом безаварийной эксплуатации на протяжении десятилетий.