Кабель АПвКаП2г 1х500 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в протяженных кабельных линиях, в том числе в сложных условиях прокладки.
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности), состоит из нескольких проволок, скрученных по концентрическим слоям или в компактном исполнении. Использование алюминия обеспечивает оптимальное соотношение проводимости и массы, что снижает механическую нагрузку на опорные конструкции при протяжке.
Представляет собой слой из сшитого полупроводящего полиэтилена, экструдированный поверх жилы. Его назначение – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции на высоком напряжении.
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется для класса напряжения 110 кВ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические свойства: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C. XLPE обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к термоокислительному старению.
Аналогичный полупроводящий слой, нанесенный поверх основной изоляции. Вместе с экраном на жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле строго внутри изоляции.
Поверх экрана на изоляции накладываются водоблокирующие ленты или проводится заполнение гидрофобным гелем. Это ключевой элемент маркировки «2г». Он предназначен для локализации возможного продольного распространения влаги в случае локального повреждения внешней оболочки.
Гофрированная оболочка из алюминиевого сплава, наложенная продольной сваркой. Выполняет несколько функций:
Наружная оболочка из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД). Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и химических воздействий грунта, а также снижает риск электрокоррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ |
| Сечение жилы, мм² | 500 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 100 ч/год) |
| Температура при коротком замыкании | +250°C (до 5 с) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0601 (согласно ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки | 128 кВ (1.73U0) в течение 1 часа |
| Испытательное постоянное напряжение после монтажа | 192 кВ (3U0) в течение 15 мин |
Кабель АПвКаП2г 1х500 применяется для создания магистральных силовых линий, соединяющих подстанции 110 кВ, для ввода мощности в крупные промышленные предприятия, для прокладки по дну водоемов и в городских кабельных коллекторах. Благодаря герметичной металлической оболочке и двойной герметизации он особенно востребован на трассах с высоким уровнем грунтовых вод и в условиях агрессивных сред.
Основными аналогами являются кабели с медной жилой (марка ПвКаП2г) и кабели со свинцовой оболочкой (АПвПу2г).
| Параметр сравнения | АПвКаП2г (Al/XLPE/Al) | ПвКаП2г (Cu/XLPE/Al) | АПвПу2г (Al/XLPE/Pb) |
|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Медь | Алюминий |
| Материал оболочки | Алюминий | Алюминий | Свинец |
| Масса, стоимость | Ниже, чем у медного и свинцового аналога | Высокая | Высокая из-за свинца |
| Стойкость к вибрации | Высокая | Высокая | Низкая (усталость свинца) |
| Экологичность | Высокая | Высокая | Низкая (свинец) |
| Требования к монтажу (радиус изгиба) | Жестче, чем у свинца | Жестче, чем у свинца | Менее жесткие |
| Коррозионная стойкость оболочки | Требует защиты от блуждающих токов | Требует защиты от блуждающих токов | Высокая к электрохим. коррозии |
Вывод: АПвКаП2г является оптимальным решением с точки зрения экономики (при большой длине трассы) и механической надежности. Выбор в пользу меди оправдан при жестких ограничениях по сечению (прокладка в существующих стесненных условиях), а свинцовая оболочка сегодня применяется реже из-за экологических норм и массы.
Монтаж кабеля 110 кВ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:
После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается комплексным испытаниям:
Индекс «2г» означает двойную герметизацию: водоблокирующие ленты в поясной изоляции и под оболочкой. «2г(ж)» указывает на использование жидкого гидрофобного заполнителя (геля) вместо или вместе с лентами. Просто «г» может означать только один слой герметизации. «2г» является более надежным для трасс с риском длительного подтопления.
Да, это стандартная практика. Однако при параллельной прокладке в земле необходимо учитывать взаимное нагревание и правильно выбрать расстояние между кабелями (обычно не менее 250-300 мм по центрам). При больших нагрузках может потребоваться укладка в треугольник или «пучком» с применением специальных расчетов токовой нагрузки с учетом взаимного влияния.
При прокладке в грунтах с блуждающими токами (вблизи трамвайных линий, электрифицированных ж/д) необходимо:
Алюминиевая оболочка должна быть заземлена с двух концов линии для обеспечения протекания токов короткого замыкания и безопасности. В длинных линиях (более 1-2 км) для снижения потерь и перенапряжений применяют одноточечное заземление или заземление через ограничители напряжения, а также используют поперечные соединения между оболочками фаз (система «cross-bonding»).
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет 30-40 лет. Фактический срок зависит от:
Регулярная диагностика позволяет продлить срок службы линии.
Это обозначение по ГОСТ: U0/U, где U0 – номинальное напряжение между жилой и землей/экраном (64 кВ), а U – номинальное междуфазное напряжение сети (110 кВ). Кабель рассчитан на работу в сети с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение на землю в аварийном режиме не превышает 64 кВ.
Основные причины отказов в порядке убывания частоты: