Кабель АПвБП2г 15 кВ
Кабель АПвБП2г 15 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБП2г 15 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 15 кВ, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего класса напряжения 10(15) кВ, что делает его современной и эффективной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией.
Расшифровка маркировки АПвБП2г 15 кВ
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- П – наружная оболочка из полиэтилена.
- 2г – индекс, указывающий на низкое горение и отсутствие галогенов в материалах изоляции и оболочек («-нг(А)-HF»). «2» – категория по нераспространению горения при групповой прокладке, «г» – отсутствие галогенов.
- 15 кВ – номинальное напряжение 15 кВ (фазное 8,7/15 кВ, линейное 15 кВ).
- Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
- Создание симметричного электрического поля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Защита от внешних электрических влияний.
- Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Броня и оболочка из ПНД обеспечивают защиту от механических воздействий, грунтовых вод и коррозии. Прокладка должна осуществляться в соответствии с ПУЭ (глубина не менее 0,7 м, песчаная подушка, защитное кирпичное или плиточное покрытие).
- Прокладка в кабельных сооружениях: В тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях. Индекс «2г» (нг(А)-HF) позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени и с низким дымовыделением и коррозионной активностью газов.
- Использование в сетях 10 кВ: Несмотря на номинальное напряжение 15 кВ, данный кабель широко применяется в сетях 6/10 кВ, что повышает его эксплуатационный запас по напряжению и надежность.
- Объекты инфраструктуры: Промышленные предприятия, городские распределительные сети, нефтехимические комплексы (благодаря отсутствию галогенов), объекты генерации, тяговые подстанции, аэропорты, морские порты.
- Высокая надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не подвержена старению из-за гигроскопичности, в отличие от бумажно-масляной изоляции.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет пропускать большие токи нагрузки по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке. Не требует сложных муфт для остановки масла.
- Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(А)-HF»: не распространяет горение при групповой прокладке, низкое дымовыделение, отсутствие коррозионных галогенсодержащих газов.
- Механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от внешних повреждений.
- Коррозионная стойкость: Наружная оболочка из ПНД устойчива к влаге, химикатам, блуждающим токам.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении оболочки и брони влага может дойти до изоляции. Требуется аккуратность при прокладке.
- Относительно высокая жесткость: Большие сечения имеют значительный вес и радиус изгиба, что усложняет монтаж в стесненных условиях.
- Стоимость: Выше, чем у кабелей с ПВХ изоляцией на 6/10 кВ, но часто экономически оправдана за счет эксплуатационных преимуществ.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима идеальная зачистка и обработка изоляции, соблюдение технологии обжатия и герметизации.
- «2» – кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия испытаний).
- «г» – отсутствие галогенов в материалах изоляции и оболочек (Halogen Free). При пожаре такой кабель выделяет минимальное количество дыма и не выделяет коррозионных, токсичных газообразных продуктов (хлороводорода и др.).
- По длительно допустимому току нагрузки: Сравнивается расчетный ток линии с табличным значением допустимого тока для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, температура грунта, количество работающих кабелей вплотную).
- По потере напряжения: Особенно важно для протяженных линий.
- По току короткого замыкания: Проверяется термическая стойкость кабеля.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБП2г является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для больших сечений. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономичность кабеля по сравнению с медными аналогами.
2. Экран на жиле (полупроводящей экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов, которые могут повредить основную изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, приобретает выдающиеся свойства: высокую электрическую прочность (не менее 20-25 кВ/мм), термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность. Толщина изоляции нормирована стандартами и для напряжения 15 кВ составляет, как правило, 4,5-5,5 мм в зависимости от сечения.
4. Экран на изоляции (полупроводящей экран)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает идеально коаксиальную конструкцию, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция и заполнение
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов. Пространство между жилами заполняется жгутами из негорючего материала или экструдируется общий слой, что обеспечивает круглую форму кабеля.
6. Медный экран
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Его функции:
Сечение медного экрана нормируется в зависимости от сечения жил кабеля.
7. Внутренняя оболочка (под броней)
Изготавливается из ПВХ пластиката. Ее назначение – защита медного экрана от коррозии и механических повреждений броней, а также придание кабелю дополнительной круглой формы.
8. Броня
Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает механическую защиту от повреждений при прокладке и эксплуатации (напр., от грунтовых смещений, растягивающих усилий, грызунов).
9. Наружная оболочка
Наружная оболочка из полиэтилена (обычно полиэтилена низкого давления, ПНД) защищает броню от химической и электрохимической коррозии, а также от влаги. Индекс «2г» подразумевает, что материалы оболочек и изоляции не содержат галогенов и обладают пониженной пожарной опасностью.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/15 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и форма жил | 3, секторные или круглые |
| Сечение жил, мм² | От 35 до 400 (стандартный ряд) |
| Длительно допустимая температура жилы, °C | +90 |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | +250 |
| Допустимый нагрев при перегрузке, °C | +130 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может варьироваться у производителей) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Области применения и способы прокладки
Кабель АПвБП2г 15 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвБП2г 15 кВ:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с другими типами кабелей на 10-15 кВ
| Тип кабеля | АПвБП2г | ААБл (с бумажной изоляцией) | АПвПг (без брони) | ПвПг (с медной жилой) |
|---|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Алюминий | Медь |
| Тип изоляции | СПЭ (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом | СПЭ (XLPE) | СПЭ (XLPE) |
| Броня | Да (стальные ленты) | Да (стальные ленты) | Нет | Нет |
| Наружная оболочка | ПНД | ПВХ или ПНД | ПНД | ПНД |
| Огнестойкость | нг(А)-HF | Распространяет горение | нг(А)-HF | нг(А)-HF |
| Прокладка в земле | Да (основной способ) | Да (требует сухих условий) | Только в кабельных сооружениях или трубах | Только в кабельных сооружениях или трубах |
| Перепад уровней | Не ограничен | Строго ограничен | Не ограничен | Не ограничен |
| Эксплуатация | Проще, не требует контроля пропитки | Сложнее, риск осушения изоляции | Проще | Проще, выше токовая нагрузка |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвБП2г от АПвПу2г?
Основное отличие – наличие брони. АПвБП2г имеет броню из стальных лент («Б») и оболочку из ПНД («П»), что позволяет прокладывать его непосредственно в земле. Кабель АПвПу2г имеет усиленную защитную оболочку из полиэтилена («Пу») без брони, и его прокладка в земле без дополнительной защиты (например, в трубах) не рекомендуется. Он предназначен в основном для кабельных сооружений.
2. Можно ли использовать кабель 15 кВ в сети 10 кВ?
Да, это не только допустимо, но и является распространенной практикой. Использование кабеля на более высокое номинальное напряжение (15 кВ вместо 10 кВ) создает дополнительный запас по электрической прочности, повышает надежность и срок службы линии, особенно в условиях возможных перенапряжений.
3. Какой минимальный радиус изгиба для данного кабеля?
Согласно ГОСТ и техническим условиям, минимально допустимый радиус изгиба при прокладке для многожильных кабелей с броней составляет 15 наружных диаметров кабеля. Например, для кабеля с внешним диаметром 70 мм радиус изгиба будет не менее 1050 мм.
4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Конструкция кабеля (броня, оболочка из ПНД) является самодостаточной для прокладки в земле. Однако, согласно ПУЭ, для защиты от механических повреждений при раскопках, кабель на глубине 0,7-1,0 м должен быть защищен сверху кирпичом, плитами или сигнальной лентой. В грунтах с высокой коррозионной активностью или при наличии блуждающих токов могут потребоваться дополнительные мероприятия.
5. Как маркируются концы кабеля при поставке?
Жилы кабеля маркируются цифрами 1, 2, 3 или цветными полосами на изоляции. На барабан наносится бирка с указанием завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, длины, напряжения, даты изготовления, номера барабана и веса.
6. Какие муфты используются для соединения и оконцевания?
Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специальные соединительные и концевые муфты (свинцовые, эпоксидные, термоусаживаемые). Наибольшее распространение получили термоусаживаемые муфты благодаря простоте монтажа и высокой надежности. Выбор муфты зависит от условий эксплуатации (наружная установка, помещение, шкаф КРУ).
7. Что означает индекс «2г» в части пожарной безопасности?
Индекс «2г» соответствует европейской классификации и расшифровывается как:
В российской практике это часто обозначается как «нг(А)-HF».
8. Как определяется необходимое сечение жил кабеля АПвБП2г?
Сечение выбирается по двум основным критериям:
Выбор должен производиться в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и 1.4, часто с привлечением проектных организаций.
Заключение
Кабель АПвБП2г 15 кВ является современным, надежным и универсальным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронезащиты и безгалогенных материалов, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и безопасность при эксплуатации в различных условиях – от прокладки в грунте до групповых кабельных трасс. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа аксессуаров являются залогом безаварийной работы линии электропередачи на протяжении десятилетий.