Кабель АПвЭгаПу 1х50: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭгаПу 1х50 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 35 кВ включительно частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для эксплуатации в условиях повышенной влажности, в том числе при длительном погружении в воду, а также в грунтах любой коррозионной активности, включая блуждающие токи. Расшифровка маркировки АПвЭгаПу 1х50 является ключом к пониманию его конструкции и свойств.
Расшифровка маркировки АПвЭгаПу 1х50
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Э – экран общий для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- га – герметизация жилы водоблокирующими лентами (газогидратная защита).
- Пу – усиленная наружная защитная оболочка из полиэтилена.
- 1х50 – одна токопроводящая жила сечением 50 мм².
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медных проволок сечением не менее 16 мм² (суммарно), наложенных поверх ленты. Проволоки выполняют роль нулевого (заземляющего) провода и обеспечивают стекание токов утечки в землю. Для одножильных кабелей это обязательный элемент, так как он замыкает магнитное поле жилы, снижая индуктивное сопротивление и нагрев оболочки.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Питание районных и городских подстанций, ответвления к мощным потребителям.
- Кабельные линии в земле (траншеях): Благодаря герметизации «га» и полиэтиленовой оболочке «Пу» кабель устойчив к влаге и агрессивным грунтам. Обязательна прокладка в трубах ПНД или защитных лотках для исключения механических повреждений.
- Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам: Усиленная оболочка обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям и капельной влаге.
- Переходы через водоемы: При условии дополнительной защиты от растягивающих нагрузок (бронирование) и механических повреждений.
- Объекты с повышенными требованиями к надежности: Промышленные предприятия, нефтехимические комплексы, горнодобывающая отрасль.
- АПвЭгаПу vs АПвПу: Отличие в наличии газогидратной герметизации («га»). АПвЭгаПу предпочтительнее для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод или в коллекторах с риском подтопления.
- АПвЭгаПу vs АПвБбШп: Кабель АПвБбШп имеет броню из стальных оцинкованных лент (Бб) и наружный шланг из полиэтилена (Шп). Он обеспечивает лучшую защиту от механических повреждений (камни, раскопки), но тяжелее, дороже и менее гибкий. АПвЭгаПу применяется там, где нет риска активных механических воздействий на оболочку.
- АПвЭгаПу vs АСБл: Кабель АСБл (с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой) – морально устаревшая технология. СПЭ-кабель (АПвЭгаПу) имеет большую пропускную способность, меньший вес и радиус изгиба, не требует сложных концевых упоров для удержания пропитки, абсолютно негигроскопичен.
- АПвЭгаПу vs ПвППу: Кабель ПвППу имеет медную жилу. Медный аналог при том же сечении имеет большую пропускную способность (допустимый ток) и меньшее сопротивление, но значительно дороже. Выбор между алюминием и медью делается на основе технико-экономического расчета.
Конструкция кабеля АПвЭгаПу 1х50
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является однопроволочной (монолитной), класс 1 по ГОСТ 22483. Это обеспечивает жесткость и удобство монтажа концевых заделок.
2. Экран по жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность, термостойкость (допустимая температура жилы +90°С в длительном режиме и +250°С при коротком замыкании), стойкость к механическим нагрузкам и старению.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из ПЭТ-ленты или аналогичного материала, предотвращающую адгезию экрана к внутренней стороне оболочки.
6. Герметизация (газогидратная защита «га»)
Ключевая особенность кабеля. Под оболочкой накладываются одна или две водоблокирующие ленты. При контакте с водой они набухают, образуя гель, который герметизирует продольные полости в кабеле, предотвращая распространение влаги вдоль трассы. Это критически важно для кабелей, прокладываемых в грунте или коллекторах с возможным подтоплением.
7. Защитная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена (индекс «Пу» – полиэтилен усиленный) черного цвета. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим веществам (кислоты, щелочи, соли), содержащимся в грунте, а также к грибкам и бактериям. Оболочка «усиленная», что означает увеличенную толщину для повышения механической защиты.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (при температуре жилы +90°С)
| Параметр | Значение для АПвЭгаПу 1х50 | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10, 8.7/15, 12/20, 18/30, 21/35 | Выбор зависит от класса напряжения сети |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме, °C | +90 | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 с), °C | +250 | ГОСТ 31996-2012 |
| Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C | +130 | ГОСТ 31996-2012 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.641 | Для алюминиевой жилы 50 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/5 мин. | Зависит от U0/U: 12 кВ для 6/10 кВ, 22 кВ для 21/35 кВ | После изготовления |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Прокладка и монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Одиночная прокладка (по ГОСТ 12176-89) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Монтажное усилие при протяжке | Не более 50 Н/мм² сечения жилы |
Области применения кабеля АПвЭгаПу 1х50
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Кабель АПвЭгаПу не предназначен для прокладки в воздухе (по опорам ЛЭП) без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению. Для воздушных линий используются кабели с защитным покрытием или марки с индексом «Ст» (сталь).
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка
Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). Прокладка осуществляется с соблюдением минимального радиуса изгиба. В траншеях кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта, сверху засыпается тем же материалом и защищается сигнальной лентой. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей необходимо учитывать способы их расположения («в треугольник», «пучком») для снижения потерь и неравномерности распределения тока. Расстояние между кабелями должно быть не менее 100 мм.
Заземление
Медные проволоки экрана должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности, а также условие для нормальной работы релейной защиты. В случае длинных линий может применяться поперечное заземление экранов для снижения наведенного напряжения.
Монтаж концевых и соединительных муфт
Для кабеля АПвЭгаПу 1х50 применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология монтажа включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изоляционных элементов, заполнение герметиком и установку заземляющего зажима на экран. Качество монтажа муфт напрямую определяет надежность всей линии.
Сравнение с аналогами
Часто возникает вопрос выбора между АПвЭгаПу и другими марками кабелей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем главное преимущество кабеля АПвЭгаПу перед АПвПу?
Главное преимущество – наличие водоблокирующих лент («га»). Если оболочка кабеля АПвПу будет повреждена, влага может распространиться вдоль линии на десятки метров, выводя кабель из строя. В АПвЭгаПу ленты локализуют повреждение, набухая и блокируя дальнейшее продвижение воды, что облегчает поиск и ремонт поврежденного участка и повышает общую надежность линии.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 1х50 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с важной оговоркой. Полиэтиленовая оболочка «Пу» подвержена разрушению под длительным воздействием ультрафиолетового излучения. При открытой прокладке на солнечном свете кабель должен иметь защитное покрытие (специальную УФ-стойкую оболочку, покраску) или должен быть проложен в защитных коробах/лотках. Для длительных воздушных трасс рекомендуется выбирать кабели с индексом «Ст» (полиэтилен, стабилизированный к УФ).
3. Как правильно заземлять экран одножильного кабеля?
Медные проволоки экрана должны быть соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает путь для токов утечки и безопасность. На концевых муфтах для этого предусмотрен специальный зажим или лепесток. При большой длине линии (обычно свыше 1-2 км для напряжений 10-35 кВ) для снижения потерь и нагрева экрана может применяться схема поперечного заземления (заземление в нескольких точках по трассе через специальные муфты поперечного заземления). Окончательное решение принимается на основе расчета.
4. Каков допустимый длительный ток нагрузки для АПвЭгаПу 1х50?
Допустимый ток зависит от множества факторов: номинального напряжения, способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта/воздуха, количества работающих параллельно кабелей и их взаимного расположения. Для ориентира, при прокладке одного кабеля в земле (температура грунта +15°С, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) допустимый ток для АПвЭгаПу 1х50 на напряжение 10 кВ составляет примерно 170-180 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ 7 изд. или используя специализированное программное обеспечение.
5. Почему для соединения такого кабеля нельзя использовать обычные муфты для кабелей с бумажной изоляцией?
Конструкция и принцип работы муфт для СПЭ-кабелей принципиально иные. Они должны обеспечивать плавный контроль электрического поля (за счет установки полупроводящих и изоляционных элементов конической формы), надежный контакт с экраном и абсолютную герметичность. Использование непредназначенных муфт приведет к локальным перенапряжениям в изоляции, частичным разрядам и быстрому выходу кабельной линии из строя.
6. Что означает «усиленная» оболочка (индекс «Пу»)?
Толщина наружной оболочки из полиэтилена для кабелей марки «Пу» нормируется ГОСТом и является увеличенной по сравнению со стандартной оболочкой. Это повышает механическую прочность кабеля на разрыв, стойкость к истиранию, продавливанию и другим внешним воздействиям при прокладке и эксплуатации в сложных условиях (каменистый грунт, коллекторы).
Заключение
Кабель АПвЭгаПу 1х50 является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения класса 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, систему герметизации от влаги и усиленную полиэтиленовую оболочку, обеспечивает длительный срок службы в сложных условиях. Правильный выбор, монтаж с соблюдением технологии и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и рекомендациями завода-изготовителя являются залогом бесперебойной работы кабельной линии на протяжении десятилетий.