Кабель АПвПу2гж 35 кВ 500 мм

Кабель силовой высоковольтный АПвПу2гж 35 кВ 500 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвПу2гж 35 кВ с сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, 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 в сложных условиях эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
• Пу – усиленная защитная оболочка (броня) из круглых стальных оцинкованных проволок.
• 2г – обозначение, что в конструкции кабеля присутствуют два герметизирующих элемента: гидрофобные ленты под броней и продольная герметизация алюминиевой лентой поверх экрана.
• ж – наличие заполнителя в виде жгута из гидрофобного материала (например, водоотталкивающая прядь) в межфазном пространстве.
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
• 500 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПу2гж 35 кВ 500 мм²

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой многопроволочной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Секторная форма улучшает теплоотвод и обеспечивает равномерное распределение электрического поля.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выровнять электрическое поле вокруг жилы, устранить микроскопические неровности и предотвратить возникновение локальных перенапряжений, которые могут повредить основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий класс напряжения кабеля. СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), стойкостью к тепловым ударам и воздействию влаги. Толщина изоляции нормирована стандартами.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Внешний слой полупроводящего СПЭ, наложенный поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле он создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий радиальное электрическое поле.

5. Поясная изоляция

Выполняется из электропроводящей бумаги или ленты. Выравнивает потенциал по поверхности экрана.

6. Медный экран (заземляющий)

Выполняется в виде медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты. Его основное назначение – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. Для сечения 500 мм² часто применяется комбинация медных проволок и ленты.

7. Продольная герметизация

Поверх медного экрана накладывается алюминиевая лента, которая служит барьером для радиальной влаги. Это элемент маркировки «2г».

8. Разделительный слой

Битумизированная или полимерная лента, защищающая нижележащие слои от повреждения броней.

9. Броня (усиленная)

Выполнена из круглых оцинкованных стальных проволок (маркировка «Пу»). Обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Позволяет прокладывать кабель в грунтах с высокой степенью смещения и в условиях, где возможны механические повреждения.

10. Заполнитель и гидрофобные ленты

Под броней размещаются гидрофобные ленты (второй элемент «2г»), а в межфазном пространстве – жгут из гидрофобного материала («ж»). Эти элементы препятствуют продольному распространению влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения внешней оболочки.

11. Наружная оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету, механическим воздействиям. Имеет характерный желтый цвет для кабелей на 35 кВ.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу2гж 35 кВ 1х500/35

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20,6 / 35
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	40,5
Частота, Гц	50
Сечение основной жилы, мм²	500
Материал жилы	Алюминий
Класс изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Допустимая температура жилы (длительно), °C	+90
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с), °C	+250
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,0601 (согласно ГОСТ 22483)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, кВ/время	65 кВ / 60 мин
Испытательное напряжение постоянного тока после прокладки, кВ/время	104 кВ / 60 мин
Масса 1 км кабеля, приблизительно	9500 — 11000 кг
Наружный диаметр кабеля, приблизительно	85 — 95 мм

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (ориентировочно)

Условия прокладки	Одна кабельная линия в траншее, глубина 0,7 м, температура грунта +15°C	Одна кабельная линия в воздухе, температура воздуха +25°C
Допустимый длительный ток, А	~ 580 — 620 А	~ 650 — 700 А

Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 и зависят от конкретных условий: количества линий, расстояния между ними, удельного теплового сопротивления грунта, температуры окружающей среды.

Области применения

• Прокладка в земле (траншеях) с различной коррозионной активностью, в том числе в грунтах с высокой вероятностью механических повреждений (благодаря усиленной броне).
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и галереям.
• Подводные переходы (при условии дополнительной защиты от растяжения).
• Подключение мощного электрооборудования на промышленных предприятиях, распределительных устройств подстанций 35/6(10) кВ.
• Создание магистральных линий в городских и промышленных сетях электроснабжения.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, а также по подвижным опорам.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвПу2гж 35 кВ 500 мм² требует специального оборудования и квалифицированного персонала ввиду его большого веса и жесткости.

• Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещается сбрасывать барабан с транспорта, волочить кабель по грунту. Минимальный радиус изгиба должен строго соблюдаться.
• Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
• Заделка концов: Требует применения специальных кабельных муфт – концевых (КНСт) и соединительных (СС). Необходима тщательная очистка и обработка изоляции, восстановление экранов. Работы проводятся в условиях чистоты для исключения попадания влаги и загрязнений.
• Заземление: Медные экраны и броня кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным или переменным напряжением в соответствии с нормами (см. Таблицу 1).

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу2гж 35 кВ 500 мм²

Преимущества:

• Высокая пропускная способность благодаря использованию СПЭ-изоляции и большому сечению жилы.
• Надежная защита от механических повреждений и растяжения (броня из стальных проволок).
• Двойная система защиты от влаги (маркировка «2гж») повышает надежность и долговечность линии.
• Стойкость к коррозии (оцинкованная броня, ПВХ-оболочка).
• Относительно меньший вес и наружный диаметр по сравнению с маслонаполненными кабелями на то же напряжение.
• Простота монтажа и обслуживания по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке.

Недостатки:

• Высокая стоимость по сравнению с кабелями на более низкое напряжение или с бумажно-масляной изоляцией.
• Большая жесткость и масса, усложняющие монтаж, особенно на сложных трассах.
• Необходимость применения специального инструмента и муфт для монтажа.
• Чувствительность к качеству монтажа концевых заделок.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПу2гж принципиально отличается от кабеля АПвПуг?

Основное отличие – в конструкции брони и степени защиты от влаги. «Пу» означает броню из круглых стальных проволок (усиленную), в то время как у «П» (как в АПвПуг) броня выполнена из стальных оцинкованных лент. Проволочная броня лучше защищает от растягивающих нагрузок. Индекс «2г» указывает на наличие двух барьеров от влаги (алюминиевая лента и гидрофобные ленты под броней), в то время как «г» – только одного (чаще всего только гидрофобные ленты).

Можно ли прокладывать данный кабель в воде?

Конструкция кабеля АПвПу2гж предусматривает защиту от влаги, но он не является специализированным подводным кабелем. Для постоянной прокладки в водной среде (реки, озера, морские участки) требуются кабели с дополнительной защитой от гидростатического давления, более мощной броней и герметизированными муфтами. Прокладка в воде возможна как временная мера или на мелководных участках при условии профессиональной оценки рисков.

Какой срок службы у этого кабеля?

Расчетный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30-40 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от внешних факторов: коррозионной активности среды, механических воздействий, перегрузок.

Как правильно выбрать сечение 500 мм²? Не является ли оно избыточным?

Сечение 500 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (см. ПУЭ гл. 1.3) и по экономической плотности тока (ПУЭ гл. 1.3.28-29). Для линий 35 кВ, питающих крупные подстанции, промышленные предприятия или районы с высокой нагрузкой, это сечение является стандартным и часто применяемым. Оно обеспечивает передачу мощности порядка 38-40 МВА на одну цепь. Использование меньшего сечения может привести к недопустимому перегреву и потере напряжения.

Что означает индекс «ож» в некоторых каталогах для данной марки?

Индекс «ож» (например, АПвПу2гож) указывает на то, что токопроводящая жила выполнена не из алюминия, а из меди. В нашем случае «А» – алюминий, поэтому «ож» отсутствует. Медный аналог будет иметь маркировку ПвПу2гож и существенно отличаться по цене и массе.

Как осуществляется контроль состояния такого кабеля в эксплуатации?

Основные методы:

• Визуальный осмотр трассы, муфт, концевых заделок.
• Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500/5000 В.
• Регулярные высоковольтные испытания выпрямленным напряжением (например, 1,7U₀).
• Диагностика частичных разрядов (ЧР) с помощью специальных детекторов.
• Термографический контроль (тепловизионный осмотр) мест соединений и всей линии для выявления перегрева.

Какие нормативные документы регламентируют производство и применение кабеля АПвПу2гж 35 кВ?

• ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Хотя в названии указано до 3 кВ, стандарт распространяется и на кабели на 6-35 кВ, включая требования к СПЭ-изоляции.
• ТУ 16.К71-335-2004 (или более новые технические условия конкретного завода-изготовителя).
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), главы 1.3, 2.3, 2.5.
• СО 153-34.20.501-2003 «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ».
• РД 153-34.0-20.515-2001 «Объем и нормы испытаний электрооборудования».