Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвБП2г 35 кВ: конструкция, характеристики, применение

Кабель АПвБП2г 35 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из стальных оцинкованных проволок, с защитным покровом, не распространяющим горение. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его ключевые преимущества — высокая надежность, значительная пропускная способность, стойкость к механическим повреждениям и возможность прокладки в различных условиях, включая трассы с наличием растягивающих усилий.

Расшифровка маркировки АПвБП2г

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

• А — материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П — материал изоляции: полиэтилен.
• в — тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• Б — тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
• П — материал наружного покрова: полиэтиленовый шланг.
• 2г — индекс, обозначающий: «2» — категория по нераспространению горения (не распространяющие горение при одиночной прокладке), «г» — отсутствие в наружном покрове гидрофобного заполнителя (голый).
• 35 кВ — номинальное напряжение.

Конструкция кабеля АПвБП2г 35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает следующие элементы:

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483), круглой или секторной формы. Для сечений от 120 мм² и выше, как правило, применяется секторная форма для компактности. Жила может быть однопроволочной (для сечений до 400 мм²) или многопроволочной. Поверх жилы выполняется экструдированный полупроводящий экран.

2. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (35 кВ) и рассчитывается для обеспечения необходимой электрической прочности. Сшивка молекул полиэтилена (вулканизация) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом.

3. Экран по изоляции

Представляет собой экструдированный слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение — выравнивание электрического поля вокруг изоляции и предотвращение возникновения частичных разрядов.

4. Поясная изоляция

Накладывается поверх скрученных изолированных жил. Обычно выполняется из полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя.

5. Экран (металлическая оболочка)

Выполняется в виде медных или алюминиевых лент, наложенных продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение симметрии электрического поля, а также выполнение функции нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью или резервного проводника в системах заземления.

6. Броня

Выполнена из стальных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки. Назначение брони — защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие нагрузки) и от грызунов. Броня из проволок (индекс «Б») в отличие от лент («Бл») обеспечивает повышенную стойкость к растяжению, что позволяет прокладывать кабель на вертикальных и наклонных трассах.

7. Наружный покров

Представляет собой полиэтиленовый шланг (индекс «П»), наложенный поверх брони. Он защищает броню от коррозии и обеспечивает стойкость к агрессивным средам, влаге, а также выполняет функцию защиты от распространения горения (индекс «2г»).

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20,6/35 кВ (40,5 кВ).
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -20°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 1000 МОм·км.

Механические и климатические параметры

• Стойкость к растягивающему усилию: обеспечивается броней из стальных проволок.
• Радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Стойкость наружного покрова к УФ-излучению: высокая (полиэтилен).
• Группа горючести по ГОСТ 31565-2012: П1б.8.2.2.2 (не распространяющие горение при одиночной прокладке).

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвБП2г 35 кВ применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей в условиях, требующих повышенной механической защиты. Основные способы прокладки:

• В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Броня защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при земляных работах. Полиэтиленовый шланг обеспечивает стойкость к почвенной коррозии и агрессивным грунтовым водам.
• В кабельных каналах, туннелях, эстакадах, галереях: Броня обеспечивает защиту от возможных падений конструкций, инструментов.
• По мостам и путепроводам: Броня из проволок воспринимает вибрационные и растягивающие нагрузки.
• В условиях высокой влажности и агрессивных сред: Полиэтиленовый покров обладает высокой химической стойкостью.
• На вертикальных и наклонных участках трасс: Броня из проволок удерживает вес кабеля, предотвращая его сползание и повреждение.

Прокладка в воздухе на открытом солнце также допустима, но требует учета нагрева от солнечной радиации при расчете допустимой токовой нагрузки.

Расчетные данные и таблицы

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвБП2г 35 кВ при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, расстояние между кабелями в траншее 250 мм.

Сечение жилы, мм²	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
50	180	155
70	220	190
95	265	225
120	305	260
150	345	295
185	390	335
240	450	390
300	510	440

Таблица 2. Габаритные и весовые показатели (пример для трехжильного кабеля)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км, кг (приблизительно)
120	75-80	5500-6000
185	85-90	7500-8000
240	90-95	9000-9500
300	95-100	10500-11000

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе кабеля на напряжение 35 кВ необходимо учитывать условия прокладки и экономические факторы. АПвБП2г имеет следующие альтернативы:

• АПвПг: Кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из СПЭ, в полиэтиленовой оболочке, без брони. Применяется там, где отсутствуют механические риски (в кабельных каналах, туннелях). Дешевле, легче, но не защищен от повреждений.
• АПвБбШв: Кабель с броней из стальных лент и поливинилхлоридным шлангом. Броня из лент хуже воспринимает растягивающие нагрузки, ПВХ шланг имеет меньшую химическую стойкость и более низкий температурный диапазон по сравнению с полиэтиленом.
• АСБл, АСБ: Кабели с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Морально устаревшая технология. Требуют особых условий прокладки из-за ограничений по перепаду высот (стекание пропитки), более тяжелые и пожароопасные. Преимущество АПвБП2г — отсутствие ограничений по трассе, меньший вес, высокая надежность и простота монтажа.
• Медные аналоги (ПвБП2г): Имеют меньший диаметр при том же сечении и более высокую допустимую токовую нагрузку (на 20-30%), но значительно дороже. Выбор в пользу меди оправдан при жестких ограничениях по габаритам трассы или при очень высоких нагрузках.

Монтаж и эксплуатация

При монтаже кабеля АПвБП2г 35 кВ необходимо соблюдать требования ПУЭ, СНиП и инструкций завода-изготовителя. Ключевые моменты:

• Перед прокладкой проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления, испытание повышенным напряжением постоянного тока).
• Соблюдать минимально допустимый радиус изгиба.
• При прокладке в траншее обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой.
• При подвесном монтаже использовать специальные кабельные подвесы, рассчитанные на вес кабеля с учетом возможного обледенения.
• При соединении и оконцевании использовать только специализированные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ на 35 кВ. Требуется тщательная зачистка и обработка изоляции, восстановление экранов и брони.
• При вводе в здание или сооружение необходимо обеспечить герметизацию прохода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвБП2г от АПвБбШв?

Основные отличия: тип брони и материал наружного покрова. У АПвБП2г броня из стальных проволок («Б»), у АПвБбШв — из стальных лент («Бб»). Проволочная броня лучше противостоит растяжению. Наружный покров АПвБП2г — полиэтилен («П»), у АПвБбШв — поливинилхлоридный шланг («Шв»). Полиэтилен имеет лучшую химическую и температурную стойкость.

Можно ли прокладывать кабель АПвБП2г 35 кВ в воде?

Конструкция кабеля (полиэтиленовый покров, броня) обеспечивает стойкость к длительному воздействию влаги. Однако для постоянной прокладки в водоемах (подводные переходы) рекомендуется применять специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, АПвП2г), так как при повреждении полиэтиленового шланга вода может проникнуть по межпроволочным пространствам брони на значительную длину.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвБП2г 35 кВ, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных нагрузок.

Требуется ли заземление брони и экрана?

Да, это обязательное требование ПУЭ. Металлический экран (оболочка) и броня должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала, защиту от перенапряжений и нормальную работу релейной защиты, реагирующей на токи в экране.

Какое испытательное напряжение следует прикладывать к кабелю после прокладки?

Согласно ПУЭ (Глава 1.8), для кабелей на напряжение 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена после монтажа проводится испытание постоянным напряжением величиной 2.5U₀ (52 кВ) в течение 15 минут. Также проводится измерение коэффициента абсорбции (отношения R60/R15) для оценки состояния изоляции.

В чем преимущество сшитого полиэтилена перед бумажно-масляной изоляцией?

Преимущества СПЭ: более высокая допустимая рабочая температура (90°С против 70°С), отсутствие ограничений по перепаду уровней на трассе, меньший вес и наружный диаметр, высокая стойкость к ударным нагрузкам, простота монтажа и обслуживания, отсутствие риска утечки пропиточного состава, повышенная стойкость к коротким замыканиям.

Заключение

Кабель АПвБП2г 35 кВ является современным, надежным и универсальным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, механическую защиту проволочной брони и химическую стойкость полиэтиленового покрова, позволяет применять его в самых сложных условиях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также квалифицированное обслуживание обеспечивают длительный и безотказный срок службы кабельной линии, что является критически важным для стабильности энергосистемы в целом.