Кабель АПвКаП2г 1х500

Добавлено 30.10.2025

Кабель АПвКаП2г 1х500: полный технический анализ и область применения

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.

Расшифровка маркировки АПвКаП2г 1х500

А – Алюминиевая токопроводящая жила.
Пв – Изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
Ка – Кабельная оболочка из алюминиевого сплава, гофрированная, герметичная.
П – Наружная защитная оболочка из полиэтилена.
2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты и/или заполнитель в поясной изоляции и под оболочкой.
1х500 – Одна токопроводящая жила сечением 500 мм².

Конструкция кабеля АПвКаП2г 1х500

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

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.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

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.

3. Основная изоляция

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.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Аналогичный полупроводящий слой, нанесенный поверх основной изоляции. Вместе с экраном на жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле строго внутри изоляции.

5. Поясная изоляция и герметизация (2г)

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.

6. Металлическая герметичная оболочка (Ка)

Гофрированная оболочка из алюминиевого сплава, наложенная продольной сваркой. Выполняет несколько функций:

Нулевой рабочий/защитный проводник: В сетях с изолированной нейтралью или компенсированных может использоваться в качестве проводника для емкостных токов замыкания на землю.
Защита от механических повреждений: Обеспечивает высокую стойкость к продавливанию, растяжению и вибрациям.
Барьер от влаги: Полностью герметична, исключает проникновение влаги и газов в изоляцию извне.
Экранирующая функция: Замыкает электромагнитное поле кабеля, снижая индуктивность и влияние на внешние объекты.

7. Защитный шланг (П)

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.

Основные технические характеристики

**Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКаП2г 1х500 на 110 кВ**
Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	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

Область применения и способы прокладки

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.

Прокладка в земле (траншеях): Требует подготовки песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или плитами от механических повреждений. Обязательна проверка отсутствия камней и мусора.
Прокладка в туннелях, коллекторах, кабельных этажах: Крепление на лотках или кронштейнах с соблюдением радиуса изгиба. Необходимо учитывать пожарную безопасность.
Прокладка по дну водоемов: Алюминиевая оболочка и полиэтиленовый шланг обеспечивают высокую стойкость к длительному воздействию воды. Требуется расчет механических нагрузок, защита от плавучести и якорных повреждений.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Основными аналогами являются кабели с медной жилой (марка ПвКаП2г) и кабели со свинцовой оболочкой (АПвПу2г).

**Таблица 2. Сравнение кабеля АПвКаП2г 1х500 с аналогами**
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 и соединение

Монтаж кабеля 110 кВ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:

Раскатка: Производится с помощью роликов, установленных с шагом 3-5 метров, чтобы исключить касание грунта и перекручивание. Используются лебедки с натяжными ограничителями.
Заделка концов: Выполняется с помощью концевых муфт (оконцевателей) наружной или внутренней установки. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж электродов выравнивания поля, установку изолятора и герметизацию.
Соединение отрезков: Осуществляется соединительными муфтами. Это наиболее ответственная операция, включающая совмещение жил (через компрессионную гильзу), восстановление экранов, изоляции и герметичной оболочки. Требует чистого помещения (палатки) для исключения загрязнения.
Укладка в траншею: После раскладки и монтажа муфт кабель аккуратно укладывается на подготовленное ложе «змейкой» для компенсации температурных расширений.

Контроль и диагностика

После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается комплексным испытаниям:

Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 5000 В.
Испытание повышенным выпрямленным напряжением (192 кВ).
Измерение коэффициента абсорбции и тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).
Для действующих линий применяется мониторинг частичных разрядов, распределения температуры по длине (DTS) и диагностика состояния изоляции методом релаксации напряжения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля с индексом «2г» от «2г(ж)» или просто «г»?

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.

2. Можно ли использовать три одножильных кабеля АПвКаП2г 1х500 в одной траншее для трехфазной линии?

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.

3. Как защитить алюминиевую оболочку от электрокоррозии?

При прокладке в грунтах с блуждающими токами (вблизи трамвайных линий, электрифицированных ж/д) необходимо:

Применять кабель с усиленным полиэтиленовым шлангом.
Обеспечивать катодную поляризацию оболочки путем подключения станций катодной защиты.
Использовать изолирующие муфты для секционирования линии и прерывания путей токов.
Мониторировать потенциал оболочки специальными электродами.

4. Каковы требования к заземлению алюминиевой оболочки?

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»).

5. Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет 30-40 лет. Фактический срок зависит от:

Соблюдения условий прокладки и монтажа (повреждения при укладке).
Качества монтажа соединительных и концевых муфт (до 80% отказов происходят на муфтах).
Режима эксплуатации (перегрузки, количество циклов включения).
Эффективности системы мониторинга и диагностики.

Регулярная диагностика позволяет продлить срок службы линии.

6. Что означает класс напряжения 64/110 кВ?

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.

7. Каковы основные причины выхода из строя таких кабелей?

Основные причины отказов в порядке убывания частоты:

Ошибки при монтаже соединительных муфт (загрязнение, неправильная сборка).
Механические повреждения оболочки при последующих земляных работах.
Развитие частичных разрядов в дефектах изоляции, возникших при транспортировке или монтаже.
Электрокоррозия алюминиевой оболочки при отсутствии защиты.
Перегрузка по току, ведущая к термическому старению изоляции.

Кабель АПвКаП2г 1х500