Кабель АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм

Кабель АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм²: полный технический анализ

Кабель АПвЭгаПу 20 кВ с номинальным сечением жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Его конструкция и материалы оптимизированы для надежной работы в современных электрических сетях среднего напряжения, включая кабельные линии в земле (траншеях), коллекторах, туннелях и по эстакадам, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвЭгаПу

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

    • А – токопроводящая жила из алюминия.
    • Ппроводящий слой (экран) по изоляции жилы.
    • ввнешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
    • Ээкран общий из медных проволок (поверх скрученных жил).
    • гагерметизация жил алюминиевой лентой (водоблокирующие ленты).
    • Пуповышенной устойчивости горения (не распространяющий горение при одиночной прокладке).
    • 20 кВ – номинальное напряжение 20000 В.
    • 70 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

    Конструкция кабеля АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм²

    Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

    1. Токопроводящая жила

    Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной круглой формы (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и монтажа. Возможно также исполнение из секторных жил для уменьшения общего диаметра кабеля.

    2. Экранирующий слой по жиле (проводящий)

    Поверх изоляции жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Он служит для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов на границе между изоляцией и металлическим экраном.

    3. Изоляция

    Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, англ. XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 20 кВ составляет 8.0 мм (для сечения 70 мм²). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокую термостойкость (допустимая длительная температура жилы +90°C), отличные диэлектрические и механические свойства, стойкость к тепловым ударам.

    4. Экранирующий слой по изоляции (проводящий)

    Аналогичен слою по жиле, накладывается поверх изоляции.

    5. Металлический экран (общий)

    Выполнен в виде оплетки из медных проволок (обозначение «Э» в маркировке). Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве элемента цепи для протекания токов короткого замыкания. Для сечения 70 мм² на 20 кВ сечение медных проволок нормируется и обычно составляет не менее 25 мм².

    6. Герметизация (водоблокирование)

    Обозначение «га» указывает на наличие гидрофобного (водоблокирующего) заполнителя в виде лент или нитей под оболочкой. При контакте с влагой материал разбухает, герметизируя возможные повреждения оболочки и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.

    7. Оболочка

    Внешняя защитная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести (индекс «Пу»). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля под ней. Она обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, ультрафиолету и отвечает требованиям нераспространения горения.

    Основные технические характеристики и параметры

    Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

    ПараметрЗначение для АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм²Примечание / Стандарт
    Напряжение, U0/U (Um)12/20 (24) кВU0 – напряжение между жилой и землей; U – между жилами; Um – максимальное
    Максимально допустимая длительная температура жилы+90°CВ нормальном режиме
    Допустимая температура жилы при КЗ+250°CПродолжительность не более 5 сек
    Максимальная температура при перегрузке+130°CСогласно ГОСТ 31996-2012
    Сопротивление жилы постоянному току, не более0.443 Ом/кмПри +20°C для многопроволочной жилы
    Емкость~0.30 мкФ/кмОриентировочное значение
    Индуктивное сопротивление~0.15 Ом/кмОриентировочное значение
    Испытательное переменное напряжение промышленной частоты30 кВПродолжительность 10 мин после прокладки
    Испытательное постоянное напряжение48 кВПродолжительность 15 мин на барабане

    Механические и климатические параметры

    ПараметрХарактеристика
    Минимальный радиус изгиба при прокладкеНе менее 15 наружных диаметров кабеля
    Диапазон температур монтажаНе ниже -15°C (без предварительного подогрева)
    Диапазон рабочих температур окружающей средыОт -50°C до +50°C
    Стойкость к распространению горенияНе распространяет горение при одиночной прокладке (категория П1б.8.2.2.2 по ГОСТ 53315)
    Допустимая температура монтажа без дополнительного подогреваДо -15°C

    Допустимые длительные токовые нагрузки

    Токовая нагрузка зависит от условий прокладки. Приведены значения для наиболее распространенных способов (согласно ПУЭ 7 изд., ГОСТ Р 52796-2007).

    Условия прокладкиДопустимый длительный ток, АПримечания
    В земле (траншее), в одной трубе~205 АГлубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C
    В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)~220 АТемпература воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации
    В кабельном канале (блоке)~190 АС учетом ухудшения теплоотвода

    Внимание: Точные значения нагрузок должны рассчитываться для каждого конкретного проекта с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих кабелей, тепловое сопротивление среды и т.д.).

    Область применения

    Кабель АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

    • Кабельные линии распределительных сетей 6-20 кВ (воздушные линии, переустроенные в кабельные).
    • Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
    • Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в галереях.
    • Прокладка в земле (траншеях) при наличии условий, исключающих механические повреждения (защита плитами, сигнальной лентой).
    • Участки трасс, где предъявляются требования по нераспространению горения.

    Не рекомендуется для прокладки в воде (водоемах), в болотах, в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты, а также для подвижного подключения.

    Особенности монтажа и эксплуатации

    Монтаж кабеля АПвЭгаПу должен производиться с соблюдением правил ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.

    • Радиус изгиба: При монтаже и укладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Для данного кабеля он составляет не менее 15 его наружных диаметров. Нарушение этого правила может привести к повреждению изоляции и экранов.
    • Температура монтажа: Прокладка без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или использовать термочехлы для подогрева.
    • Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные концевые и соединительные муфты на 20 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ и алюминиевыми жилами. Качественная разделка и герметизация муфт – залог долговечности линии.
    • Заземление: Медный экран (оплетка) кабеля подлежит обязательному двухстороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормальной работы защит. Заземление должно иметь малое сопротивление.
    • Испытания после прокладки: После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (48 кВ в течение 15 мин) или переменного тока (30 кВ в течение 10 мин).

    Сравнение с аналогами

    Кабель АПвЭгаПу часто сравнивают с другими марками кабелей на 20 кВ:

    • АПвЭгаПу vs АПвПгаПу: Основное отличие – материал общего экрана. У АПвЭгаПу это медные проволоки («Э»), у АПвПгаПу – медная гофрированная лента («П»). Проволочный экран обладает большей гибкостью, лучшей стойкостью к многократным изгибам и, как правило, большей проводимостью для токов КЗ. Ленточный экран может давать выигрыш в диаметре и весе.
    • АПвЭгаПу vs АПвЭВПу: Отличие в материале оболочки. «в» – ПВХ, «В» – полиэтилен. Полиэтиленовая оболочка (АПвЭВПу) обладает лучшими диэлектрическими и влагозащитными свойствами, но ПВХ оболочка (АПвЭгаПу) имеет лучшую стойкость к распространению горения и к ультрафиолету.
    • АПвЭгаПу vs СГ (старопромышленный кабель с бумажной изоляцией): Кабель с СПЭ-изоляцией (АПвЭгаПу) имеет существенные преимущества: меньший вес и диаметр, более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70-80°C), отсутствие необходимости в сложной системе маслоподпитки, возможность прокладки на трассах с большими перепадами уровней. Он является современной заменой бумажным кабелям.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое преимущество кабеля АПвЭгаПу перед кабелем с бумажной изоляцией?

Основные преимущества: высокая допустимая рабочая температура (+90°С), что позволяет пропускать большие токи нагрузки; отсутствие пропиточного состава, что исключает риск утечки и позволяет прокладывать на трассах с любым перепадом уровней; меньшие масса и габариты; простота монтажа и обслуживания; большая стойкость к тепловым перегрузкам.

2. Что означает индекс «га» и насколько он важен?

Индекс «га» указывает на наличие гидрофобного заполнителя под оболочкой. Это критически важно для прокладки в земле и коллекторах, где есть риск проникновения влаги при повреждении оболочки. Заполнитель локализует место протечки, предотвращая распространение воды вдоль кабеля на сотни метров, что значительно снижает стоимость и сложность последующего ремонта.

3. Можно ли прокладывать кабель АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм² в одном лотке с кабелями низкого напряжения?

Да, можно, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 2.3). Кабели на напряжение выше 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать выше кабелей до 1 кВ. Также необходимо учитывать, что при коротком замыкании на кабеле 20 кВ могут возникнуть значительные электродинамические и термические воздействия на соседние кабели. Должны быть выполнены расчеты и обеспечены меры защиты.

4. Как правильно выбрать сечение медных проволок экрана?

Сечение медного экрана нормируется стандартом и выбирается заводом-изготовителем исходя из условий стойкости к токам короткого замыкания. Для кабеля 20 кВ сечением 70 мм² стандартное минимальное сечение экрана составляет 25 мм². В проекте важно проверить, что это сечение удовлетворяет расчетному току КЗ на конкретном участке сети (по тепловой стойкости).

5. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

При прокладке в траншее кабель должен быть защищен от механических повреждений. Согласно ПУЭ, при вероятности таких повреждений кабель следует прокладывать в асбоцементных или пластиковых трубах, либо защищать кирпичом или бетонными плитами. Обязательна укладка сигнальной ленты на 200-250 мм выше кабеля.

6. Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвЭгаПу, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, качества монтажа (особенно муфт), режимов работы (наличия перегрузок) и коррозионной активности окружающей среды.

Заключение

Кабель АПвЭгаПу 20 кВ 70 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, включающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена, медный проволочный экран, систему водоблокировки и нераспространяющую горение оболочку, обеспечивает высокие электрические, механические и эксплуатационные характеристики. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией и условиями конкретного объекта являются основой для создания долговечной и безопасной кабельной линии.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.