Кабель АПвБП2гж 10 кВ
Кабель АПвБП2гж 10 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБП2гж 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая агрессивные среды. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его устройства: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; П – наружная оболочка из полиэтилена; 2г – герметизация жил водоблокирующими лентами; ж – заполнение межжильного пространства гидрофобным заполнителем.
Конструкция кабеля АПвБП2гж 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или ААВ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более рационально использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть однопроволочной (одножильной) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочной для всех сечений.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением, обладает высокой теплостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению и трекингу. Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ стандартизирована.
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Располагается поверх изоляции. Выполняет функцию защиты поверхности изоляции от контакта с другими материалами и является частью системы электрического экранирования. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, обеспечивая равномерное радиальное электрическое поле.
- Поясная изоляция: Накладывается поверх скрученных изолированных жил. Может выполняться из полупроводящих или изоляционных лент, служит для фиксации конструкции и дополнительного выравнивания поля.
- Гидрофобное заполнение (ж): Пространство между изолированными жилами и под поясной изоляцией заполняется гидрофобным компаундом или набухающими в воде материалами. Это предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки.
- Экран (медная проволока или лента): Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенной медной ленты или их комбинации. Этот экран предназначен для проведения токов утечки и токов короткого замыкания, а также для защиты от внешних электромагнитных помех. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- Разделительный слой: Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или аналогичной ленты, которая защищает экран от коррозии при контакте с броней и предотвращает повреждение оболочки об острые кромки бронелент.
- Броня (Б): Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий.
- Наружная оболочка (П): Изготавливается из полиэтилена (обычно полиэтилена низкого давления, ПНД). Оболочка защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам (кислотным, щелочным, солевым), влаге и ультрафиолетовому излучению. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле (траншеях): Является основным способом. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, а полиэтиленовая оболочка – от химической и электрохимической коррозии. Обязательно использование подсыпки и защитного покрытия (кирпич, сигнальная лента).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Кабель устойчив к воздействию атмосферных осадков и УФ-излучения. Броня обеспечивает защиту от случайных механических воздействий при обслуживании.
- Прокладка в помещениях и тоннелях с повышенной влажностью и наличием агрессивных паров: Полиэтиленовая оболочка и герметизация жил обеспечивают стойкость в таких условиях. Однако при прокладке в пожароопасных помещениях необходимо учитывать горючесть полиэтилена.
- Исключения: Не рекомендуется прокладка в блоках, где возможно длительное стояние воды, а также в условиях, где на кабель могут воздействовать блуждающие токи высокой величины, вызывающие электрокоррозию.
- Преимущества перед ААБл:
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Отсутствие масла исключает риск утечек и пожароопасность, упрощает монтаж (нет ограничений по перепаду высот).
- Меньший вес и радиус изгиба, что облегчает транспортировку и укладку.
- Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря полиэтиленовой оболочке и герметизации.
- Не требует сложных концевых муфт с маслоотделителями.
- Преимущества перед кабелями в ПВХ-оболочке (например, АВБбШв):
- Более высокая стойкость оболочки к солнечному излучению и атмосферным воздействиям.
- Лучшие диэлектрические характеристики изоляции из сшитого полиэтилена на высокое напряжение.
- Более широкий температурный диапазон эксплуатации.
- Недостатки:
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на 1 кВ и кабелями с ПВХ изоляцией.
- Требует специального инструмента и высокой квалификации персонала для монтажа концевых и соединительных муфт, так как необходима тщательная зачистка и обработка полупроводящих экранов.
- Полиэтиленовая оболочка обладает более низкой стойкостью к открытому пламени, чем специальные негорючие составы, что требует дополнительных мер при групповой прокладке в пожароопасных зонах.
- Радиус изгиба: При прокладке минимально допустимый радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах радиус необходимо увеличивать.
- Подогрев: Запрещена прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного подогрева. Подогрев должен осуществляться специальными трансформаторами в закрытых помещениях или палатках.
- Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания используются специальные муфты (соединительные, концевые, стопорные) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ. Критически важным этапом является ступенчатая зачистка изоляции и полупроводящих экранов, их очистка и выравнивание электрического поля с помощью электродных втулок или самозатухающей ленты.
- Заземление: Броня, металлический экран и корпуса муфт должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии для обеспечения безопасности и отвода токов короткого замыкания.
- Испытания после монтажа: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением 50 Гц в соответствии с нормами (например, выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут).
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля АПвБП2гж 10 кВ регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 18410-73, а также техническими условиями конкретных производителей, которые могут ужесточать требования.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальная температура эксплуатации | -50°C |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки (продолжительность 10 мин.) | 18 кВ |
| Строительная длина | Не менее 250 м (для сечений до 70 мм²), оговаривается с производителем |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 50 | 165 | 145 |
| 70 | 200 | 180 |
| 95 | 240 | 220 |
| 120 | 275 | 255 |
| 150 | 315 | 290 |
| 185 | 355 | 330 |
| 240 | 410 | 385 |
Примечание: Точные значения зависят от условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее, глубина прокладки) и должны определяться по актуальным ПУЭ и методикам расчета.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБП2гж 10 кВ предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Благодаря броне и полиэтиленовой оболочке он обладает универсальностью в способах прокладки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (например, ААБл, АСБ)
Кабель АПвБП2гж является современной заменой кабелям с бумажно-масляной изоляцией (ААБл, АСБ) и кабелям в ПВХ-оболочке.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвБП2гж 10 кВ должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями производителя кабеля и муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвБП2гж от АПвБбШп?
Основное отличие заключается в материале наружной оболочки и, как следствие, в области применения. У кабеля АПвБбШп наружная оболочка из полиэтилена (П), а у АПвБбШп – из самозатухающего полиэтилена или полиэтилена, не распространяющего горение (Пс). Буква «п» в конце маркировки часто указывает на плоскую конструкцию. Кабель с оболочкой из ПНД (АПвБП) более стоек к агрессивным средам и влаге, но горит. Кабель с оболочкой из негорючего полиэтилена (АПвБПнг(А)-HF) предпочтителен для групповой прокладки внутри помещений, туннелей, где предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности.
Можно ли использовать кабель АПвБП2гж для прокладки по воздуху (по опорам)?
Да, можно. Полиэтиленовая оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолету и атмосферным осадкам. Однако необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, гололедные) и обеспечить соответствующий способ крепления. Для длинных пролетов может потребоваться несущий трос. Также важно убедиться, что в выбранной климатической зоне температура воздуха не опускается ниже минимальной температуры эксплуатации кабеля (-50°C).
Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвБП2гж 10 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям согласно ПУЭ Глава 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше или равен допустимому току для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, количество рядом проложенных кабелей, температура окружающей среды).
2. По потере напряжения. Потеря напряжения в конце линии не должна превышать значений, установленных для питающих сетей (обычно ±5% от номинального).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что сечение жилы выдержит тепловое воздействие тока КЗ за время его отключения защитой.
Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Нужно ли использовать подкладку под броню при прокладке в земле?
Да, согласно ПУЭ и правилам производства работ, при прокладке в траншее кабель должен быть уложен на подготовленное основание (подушку) из просеянного мягкого грунта или песка толщиной не менее 100 мм. Это необходимо для исключения контакта брони с острыми камнями или строительным мусором, которые могут повредить оболочку при осадке грунта или вибрациях. После укладки кабель также засыпается слоем песка, а затем защитным покрытием (кирпичом, плитами, сигнальной лентой).
Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель АПвБП2гж?
Монтаж концевых муфт (КНТп, ПСТп) требует строгого соблюдения технологии:
1. Циклическая разделка кабеля с созданием «ступенек» изоляции и полупроводящего экрана.
2. Тщательная зачистка и обезжиривание изоляции, удаление всех следов полупроводящего слоя в зоне, где будет напряженность.
3. Нанесение проводящего или полупроводящего слоя (геля, лака) на область ступеньки для выравнивания электрического поля.
4. Установка изоляционного корпуса муфты, заполнение его изоляционным компаундом (если муфта заливная) или натяжение эластомерной изоляции (если муфта сухая).
5. Надежное соединение медного экрана кабеля с заземляющим проводником муфты.
Работы должны проводиться в условиях чистоты, без пыли и повышенной влажности, специальным инструментом и обученным персоналом.
Что означает индекс «2гж» и можно ли его опустить?
Индекс «2гж» указывает на наличие двойной герметизации: «г» – герметизация экрана водоблокирующими лентами, «ж» – заполнение межжильного пространства гидрофобным веществом. Это критически важная опция для кабелей, прокладываемых в земле или в условиях возможного затопления. Опускать этот индекс нельзя, так как кабель без герметизации (например, АПвБП) не имеет такой защиты от продольного распространения влаги и его применение в сырых грунтах недопустимо. Использование кабеля с герметизацией повышает надежность и долговечность линии.