Кабель АПвПу2гж 3-х жильный 15 кВ

Кабель АПвПу2гж 3-х жильный на напряжение 15 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвПу2гж 3х15 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего класса напряжения. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-304-2001 является ключом к пониманию его характеристик: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена, 2г – герметизация жил гидрофобным заполнителем, ж – наличие медных экранирующих жил.

Конструкция кабеля АПвПу2гж 3х15 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила секторной или круглой формы, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость и удобство монтажа. Для кабеля на напряжение 15 кВ сечение жил начинается, как правило, от 50-70 мм².

Экран по жиле

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микрополостей на границе раздела материалов, что предотвращает возникновение частичных разрядов – главной причины старения изоляции.

Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом радиационной или пероксидной сшивки. Толщина изоляции нормирована и для класса напряжения 15 кВ составляет 4,5 мм (на жилу). Материал обладает высокими диэлектрическими характеристиками, термостойкостью (длительно допустимая температура +90°C), стойкостью к тепловым ударам и механической прочностью.

Экран по изоляции

Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле он формирует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции. Поверх этого экрана накладываются медные проволоки (экран) или медная лента, которые являются токопроводящим элементом экрана.

Гидрофобный заполнитель

Между изолированными жилами и под общей оболочкой наносится гидрофобный компаунд на основе полиизобутилена или аналогичного материала. Индекс «2г» в маркировке указывает на двустороннее нанесение: заполнение межжильного пространства и под оболочкой. Его назначение – предотвращение продольного распространения влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.

Поясная изоляция

Поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из электропроводящей или полупроводящей ленты, которая обеспечивает равномерный контакт с общим экраном.

Общий экран (заземляющий)

Состоит из медных проволок (индекс «ж» в маркировке) или медной ленты, наложенных поверх поясной изоляции с заданным шагом. Предназначен для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасного потенциала на поверхности кабеля. Сечение общего экрана нормируется в зависимости от сечения основных жил.

Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из пластиката ПВХ или полиэтилена, защищающий экран от контакта с материалом оболочки.

Наружная оболочка

Выполняется из полиэтилена (индекс «Пу» – полиэтилен усиленный). Толщина оболочки увеличена по сравнению со стандартной. Полиэтилен обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и абразивному износу. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 15 кВ частотой 50 Гц.

Условия прокладки и эксплуатации

• Прокладка: В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, в помещениях и на открытом воздухе. Не предназначен для прокладки в воде (водоемах).
• Условия окружающей среды: Диапазон температур эксплуатации от -50°C до +50°C. Относительная влажность воздуха до 98% при температуре до +35°C.
• Особые требования: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Усиленная полиэтиленовая оболочка обеспечивает повышенную стойкость к механическим воздействиям и агрессивным грунтам.

Расчетные данные по току нагрузки и сечению

Выбор сечения жил кабеля АПвПу2гж 3х15 кВ осуществляется на основе расчета длительно допустимого тока нагрузки (I_доп) с учетом условий прокладки и температуры окружающей среды. Приведенные ниже данные являются справочными.

Таблица 2. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля АПвПу2гж (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х50	170	~2500
3х70	205	~3000
3х95	245	~3600
3х120	280	~4200
3х150	320	~5000
3х185	360	~5800
3х240	425	~7100

Важно: При прокладке в воздухе, в каналах или при группировке нескольких кабелей вводятся понижающие коэффициенты, которые необходимо учитывать согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и методическим указаниям.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу2гж по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие диэлектрические и механические свойства изоляции XLPE: По сравнению с бумажно-масляной изоляцией (кабели типа АСБл, ЦАСБл) имеет более высокую допустимую рабочую температуру, меньший вес и диаметр, не требует сложных муфт с поддержанием уровня масла.
• Полная герметичность конструкции (индекс «2г»): Защита от влаги является ключевым преимуществом перед кабелями без заполнителей (например, АПвПу). Позволяет прокладывать кабель в грунтах с высокой влажностью.
• Коррозионная стойкость оболочки: Полиэтиленовая оболочка не подвержена коррозии, в отличие от свинцовой оболочки (ААШв, ААБл), что важно для агрессивных грунтов.
• Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом, большая длина строительных отрезков, возможность прокладки на вертикальных участках.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла исключает риск загрязнения почвы при повреждении.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям оболочки при монтаже: Несмотря на прочность, полиэтилен может быть поврежден острыми предметами, что требует аккуратности при раскатке и засыпке.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на среднее напряжение, но сопоставимая или ниже стоимости маслонаполненных кабелей.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима идеальная зачистка и подготовка изоляции, соблюдение технологии обжатия и герметизации.

Области применения

• Основные и распределительные сети энергосистем 6-10 кВ.
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, рудники).
• Кабельные линии в крупных городах (городские распределительные сети).
• Питание объектов инфраструктуры (аэропорты, вокзалы, метрополитен).
• Резервирование и межсоединения на объектах генерации.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПу2гж принципиально отличается от АПвПуг?

Ключевое отличие – в степени герметизации. Кабель АПвПуг имеет только общее под оболочное гидрофобное заполнение. Кабель АПвПу2гж имеет двустороннюю герметизацию: заполнение межжильного пространства и под оболочкой. Это обеспечивает более высокую защиту от продольного распространения влаги, особенно на вертикальных участках трассы.

Какое сечение экрана по жиле и общего экрана?

Сечение экрана по жиле (полупроводящего слоя) не нормируется в мм², это слой заданной толщины. Сечение общего медного экрана (проволок) нормируется. Например, для жил 120-150 мм² сечение общего экрана обычно составляет 25 мм², для жил 185-240 мм² – 35 мм². Точные данные указаны в ТУ завода-изготовителя.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж в лотках внутри помещений?

Да, можно. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Однако при групповой прокладке в лотках или коробах необходимо учитывать понижающие коэффициенты к току нагрузки из-за ухудшения условий охлаждения, а также требования противопожарных норм (возможна необходимость применения огнезащитных покрытий или коробов).

Какой кабель выбрать для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью: АПвПу2гж или АВБбШв?

Для напряжения 15 кВ кабель АВБбШв (с бумажной изоляцией, алюминиевыми жилами, броней из стальных лент, ПВХ шлангом) не выпускается. Ближайший аналог – кабель с бумажной изоляцией в алюминиевой или свинцовой оболочке с броней. Для агрессивных грунтов кабель АПвПу2гж предпочтительнее благодаря стойкости полиэтиленовой оболочки к химикатам. Если же необходима дополнительная защита от механических повреждений (камни, просадки грунта), следует рассмотреть бронированные модификации, например, АПвБбШп (с броней из стальных лент и наружным полиэтиленовым шлангом).

Какие муфты используются для монтажа кабеля АПвПу2гж?

Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Для соединения жил используются механические соединители (опрессовка) или сварка. Категорически запрещено использовать муфты, предназначенные для кабелей с бумажной изоляцией.

Как проверить целостность экрана перед монтажом?

Проводится измерение сопротивления экрана омметром (мегомметром на низком напряжении, например, 500 В). Сопротивление должно быть низким (единицы Ом на километр) и не иметь обрывов. Также проверяется целостность изоляции между экраном и землей.

Заключение

Кабель АПвПу2гж 3х15 кВ представляет собой современное, технологичное решение для строительства и модернизации кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, систему полной герметизации и коррозионно-стойкую оболочку, обеспечивает высокий уровень эксплуатационной надежности и долгий срок службы в разнообразных условиях. Правильный выбор сечения, учет условий прокладки и соблюдение технологии монтажа муфт являются обязательными условиями для реализации всех преимуществ данного типа кабельной продукции.