Кабель АПвПу2гж 35 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПу2гж 35 кВ: полный технический анализ

Кабель марки АПвПу2гж на напряжение 35 кВ представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью грунтов и в условиях повышенной влажности.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ Р 53769-2010 (или более раннего ГОСТ 18410-73) и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – проводящий экран (полупроводящий слой) по изоляции жилы.
• в – внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – прокладка в условиях повышенной коррозионной активности, наличие усиленной защиты от коррозии. Конкретно означает: броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• 2г – двойная герметизация (индекс «2г»): водоблокирующие ленты по жилам и общий гидрофобный заполнитель в поясной изоляции.
• ж – наличие жилы заземления (дополнительная неизолированная жила из алюминиевых проволок, служащая для заземления брони).
• 35 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвПу2гж 35 кВ

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (материал – АВЕ, А99 или аналоги) круглой формы. Для сечений 50-70 мм² может быть однопроволочной (монолитной), для сечений от 95 мм² и выше – многопроволочной, скрученной из отдельных проволок. Жила имеет гладкую поверхность для обеспечения плотного прилегания экрана.

2. Экран по жиле (проводящий слой)

Наносится экструзией поверх токопроводящей жилы. Представляет собой слой полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенную экструзионным способом полупроводящую композицию. Выравнивает электрическое поле, устраняя микроскопические неровности поверхности жилы, и предотвращает возникновение частичных разрядов.

3. Основная изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами (например, для 35 кВ – не менее 10.5 мм для основных сечений). СПЭ получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает материалу высокие температурные характеристики (длительно допустимая температура +90°C), стойкость к деформациям и тепловым ударам.

4. Экран по изоляции

Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, обеспечивающую радиальное распределение электрического поля только в толще основной изоляции.

5. Медная экранная лента

Поверх экрана по изоляции накладывается медная лента (или набор медных проволок малого сечения). Служит для замыкания токов утечки и токов короткого замыкания, а также является элементом системы заземления.

6. Разделительный слой (поясная изоляция)

Представляет собой обмотку из ПЭТ-лент или других материалов. В кабелях с индексом «2г» в этот слой интегрированы водоблокирующие (гидрофобные) материалы – ленты и/или заполнители, которые при контакте с водой разбухают и герметизируют конструкцию.

7. Броня

Выполнена из круглых оцинкованных стальных проволок (обозначение «Пу»), наложенных поверх подушки (подушка обычно из битума и крепированной бумаги или ПЭТ-лент). Назначение – защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).

8. Жила заземления (ж)

Неизолированная алюминиевая жила, уложенная поверх брони или под броней. Предназначена для заземления брони и медного экрана с двух сторон линии.

9. Наружная оболочка

Выполнена из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции от земли. Имеет характерный желтый цвет для кабелей на 35 кВ. На оболочку наносят маркировку с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска, завода-изготовителя.

Основные технические характеристики и условия применения

Электрические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,7 / 35 кВ (40,5 кВ)
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 с)	+250°C
Максимальная температура при перегрузке	+130°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальная температура эксплуатации	-50°C
Сопротивление изоляции, не менее	1000 МОм·км
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа	65 кВ (в течение 1 часа)

Механические и эксплуатационные параметры

• Способ прокладки: В земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами; в кабельных каналах, туннелях, шахтах. Не предназначен для прокладки по воздуху (на опорах) без дополнительной защиты от солнечного УФ-излучения.
• Радиус изгиба: Не менее 20 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Герметичность: Наличие индекса «2г» обеспечивает защиту от продольного распространения влаги в случае повреждения оболочки.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Сечения и массо-габаритные показатели (пример для 3-жильного кабеля)

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А*
3×50	75-80	6000-6500	170-180
3×95	85-90	7500-8000	230-250
3×150	95-100	9500-10500	290-310
3×240	105-115	12500-14000	360-390

• Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина заложения, количество кабелей в траншее) и должны определяться по ПУЭ 7-го издания или методом теплового расчета.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу2гж 35 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к тепловому старению.
• Увеличенная пропускная способность: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения, допустимая температура работы выше (+90°C против +70°C), что позволяет передавать большую мощность.
• Отсутствие риска утечки масла: Полная экологическая безопасность при повреждении, нет необходимости в системах подпитки маслом.
• Удобство монтажа: Меньший радиус изгиба и меньший вес по сравнению с маслонаполненными кабелями на то же напряжение.
• Двойная защита от влаги (2г): Критически важная функция для кабелей, прокладываемых в грунтовых водах.
• Коррозионная стойкость (Пу): Броня из оцинкованных проволок и герметичная оболочка защищают от агрессивных грунтов и блуждающих токов.

Недостатки и особенности:

• Чувствительность к дендритам: При наличии микроскопических дефектов или частиц в изоляции и под воздействием влаги возможно образование дендритов («водяных деревьев»), что в долгосрочной перспективе может снизить электрическую прочность. Современные материалы (сшитый полиэтилен с добавками) минимизируют этот риск.
• Высокие требования к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима идеальная очистка, строгое соблюдение технологии и использование специального инструмента. «Грязный» монтаж – основная причина отказов.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями более старых типов, но она компенсируется снижением эксплуатационных затрат.
• Необходимость контроля состояния экрана: Требуется качественное заземление медного экрана с двух сторон для предотвращения наведения напряжения на броне.

Области применения

Кабель АПвПу2гж 35 кВ применяется для создания и модернизации кабельных линий электропередачи в сетях среднего класса напряжения:

• Вводы и распределительные сети на территории промышленных предприятий (металлургия, химия, машиностроение).
• Питающие линии от подстанций 110/35/10 кВ к городским и промышленным распределительным подстанциям.
• Кабельные вставки на воздушных линиях 35 кВ.
• Прокладка в местах с повышенными требованиями к надежности и безопасности (аэропорты, вокзалы, метрополитен).
• Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и в условиях возможного подтопления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПу2гж отличается от АПвПуг?

Основное отличие – в типе брони и наличии жилы заземления. У кабеля АПвПуг броня выполнена из гладких стальных лент (индекс «г»), а у АПвПу2гж – из круглых оцинкованных проволок (индекс «Пу»). Броня из проволок лучше воспринимает растягивающие нагрузки, что важно при прокладке в грунтах с риском просадок. Индекс «2г» указывает на двойную герметизацию, которая может присутствовать и в марке АПвПуг, если она указана в заказе. Наличие «ж» (жилы заземления) также является опцией, но в АПвПу2гж она входит в типовую конструкцию.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж 35 кВ в воздухе (по опорам)?

Не рекомендуется для длительной эксплуатации. Наружная оболочка из ПВХ пластиката имеет ограниченную стойкость к ультрафиолетовому излучению. При необходимости воздушной прокладки следует применять кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, марки АПвП), либо обеспечивать защиту в виде гофрированных труб или коробов.

Как правильно заземлять такой кабель?

Заземлению подлежат медный экран (экранная лента/проволоки) и броня. Жила заземления («ж») служит именно для заземления брони. Медный экран заземляется с обоих концов кабельной линии через специальные концевые заделки (муфты). В случае большой длины линии (более 1-2 км) для предотвращения возникновения циркулирующих токов может применяться одноточечное или перекрестное заземление экранов, что требует специального расчета и проекта.

Что означает «двойная герметизация» (2г) на практике?

Это означает, что в конструкции кабеля применены два барьера против влаги: 1) Гидрофобные ленты или заполнители в поясной изоляции, которые при контакте с водой разбухают и блокируют продольное перемещение влаги вдоль кабеля. 2) Общий гидрофобный заполнитель между жилами. Это критически важно при локальном повреждении оболочки и брони – влага будет локализована в зоне повреждения и не проникнет на километры кабеля, что упрощает ремонт и повышает надежность.

Какой аналог у этого кабеля по международным стандартам (МЭК)?

Ближайшим аналогом по конструкции и характеристикам является кабель типа XLPE-Insulated Power Cable with Copper Wire Screen, Corrugated Aluminum Wire Armour and PVC Sheath, соответствующий стандартам МЭК 60502-2 или HD 620. Конкретная маркировка у разных производителей может отличаться (например, N2XSY, N2XS(F)2Y). Ключевые признаки: изоляция XLPE, экран из медных проволок, броня из стальных проволок, оболочка из ПВХ.

Каков порядок приемки и испытания кабеля после прокладки?

После монтажа кабельная линия 35 кВ подлежит обязательным приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с ПУЭ (Глава 1.8). Основное испытание – повышенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц величиной 65 кВ в течение 1 часа. Также измеряется сопротивление изоляции (мегаомметр на 2500-5000 В), проверяется целостность и фазировка жил, качество заземления экранов и брони. Перед испытаниями кабель должен быть разряжен.

Заключение

Кабель АПвПу2гж 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленную броню, двойную герметизацию и жилу заземления, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов и сложных грунтовых условий. Успешная эксплуатация на протяжении всего срока службы напрямую зависит от качества изготовления кабеля, строгого соблюдения технологий монтажа соединительных и концевых муфт, а также корректного проведения пуско-наладочных испытаний.