Кабель АПвКаП2г 1х70: полный технический анализ и область применения

Кабель марки АПвКаП2г 1х70 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в протяженных сетях, включая трассы с сложными условиями прокладки.

Расшифровка маркировки АПвКаП2г 1х70

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из силанольносшитого полиэтилена.
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Ка – Броня из алюминиевых гофрированных лент, наложенных продольно и сваренных в замок.
• П – Наружная оболочка из полиэтилена.
• 2г – Индекс, обозначающий, что в конструкции кабеля применены гидрофобные заполнители (в данном случае – заполнение жилы и под оболочкой).
• 1х70 – Одна токопроводящая жила номинальным сечением 70 мм².

Конструкция кабеля АПвКаП2г 1х70

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по классу 2 – многопроволочная), что обеспечивает необходимую гибкость. Жила может быть компактированной (упрочненной) для уменьшения общего диаметра кабеля.

2. Экран на жиле (полупроводящий слой)

Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка). Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция

Основная изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и старению. Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 10 кВ она составляет, как правило, 3,4 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного контакта с металлическим экраном.

5. Металлический экран

Выполняется в виде медной ленты или проволок, наложенных продольно или в виде оплетки. В кабеле АПвКаП2г чаще применяется экран из медных проволок. Его функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока однофазного замыкания на землю, обеспечение симметрии электрического поля.

6. Гидрофобное заполнение

Индекс «2г» указывает на наличие гидрофобного заполнения в двух зонах: в межпроволочном пространстве токопроводящей жилы и в пространстве под оболочкой (между броней и экраном/оболочкой). Заполнитель на основе полиизобутилена или подобных материалов препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения наружных покровов кабеля.

7. Внутренняя оболочка (под броней)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Предназначена для защиты металлического экрана от коррозии и механических повреждений при наложении брони, а также для создания гладкой основы под броню.

8. Броня

Выполнена из гофрированных алюминиевых лент, наложенных продольно и сваренных в замок. Алюминиевая броня выполняет несколько ключевых функций:

• Защита от механических воздействий (удары, сдавливание, грызуны).
• Экранирование от внешних электромагнитных полей.
• Выполнение функции нулевой жилы (заземляющего проводника) в сетях с изолированной нейтралью, так как обладает достаточной проводимостью.
• Полная герметичность от проникновения влаги (барьерный эффект).

9. Наружная оболочка

Внешний защитный слой из полиэтилена (ПЭ). Обеспечивает защиту брони от химических воздействий, атмосферных осадков, ультрафиолета. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и истиранию.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКаП2г 1х70 на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	8,7/10 кВ (12 кВ)	ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009)
Число и сечение жил	1 x 70 мм²	—
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	ГОСТ 31565-2012
Допустимая температура при КЗ (не более 5 с)	+250°C	ГОСТ 31565-2012
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C	—
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля)	Зависит от конструкции, обычно ~400-500 мм
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)	~215 А (при прокладке в земле, +15°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)	Расчет по ПУЭ, ГОСТ Р 52796-2007
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,443 Ом/км	ГОСТ 22483-2012
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа	16 кВ (на частоте 49-61 Гц) в течение 5 мин.	ПУЭ 7-е изд., гл. 1.8

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаП2г 1х70 предназначен для эксплуатации в сетях переменного трехфазного напряжения 6/10 кВ с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью. Применяется для питания мощных потребителей, в магистральных линиях распределительных сетей 10 кВ, для ввода питания на трансформаторные подстанции и распределительные пункты.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ. Броня из алюминиевых лент обеспечивает защиту от механических повреждений при засыпке грунтом и давлении, а также от коррозии. Гидрофобное заполнение повышает надежность при возможном затоплении трассы.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Кабель может использоваться в этих условиях благодаря нераспространению горения (исполнение «-нг» может быть указано дополнительно) и стойкой к УФ-излучению полиэтиленовой оболочке.
• Прокладка по эстакадам и галереям: Допускается с учетом крепления и защиты от прямых солнечных лучей (при длительной прокладке на открытом воздухе рекомендуется использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой, что часто является стандартом для ПЭ оболочки).

Важно: Одножильные кабели требуют особого внимания при выборе схемы прокладки из-за возникновения индуктивных сопротивлений и наводок в броне. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей одной фазы рекомендуется треугольное расположение или транспозиция. Броня каждой жилы должна быть заземлена с двух сторон для предотвращения протекания циркулирующих токов и снижения потерь.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем АПвПг 1х70 (свинцовой оболочкой):

• Преимущества АПвКаП2г: Значительно меньший вес, отсутствие свинца (экологичность, упрощение утилизации), лучшая стойкость к вибрациям и усталостным нагрузкам, более высокая механическая прочность брони на разрыв.
• Недостатки АПвКаП2г: Алюминиевая броня менее пластична, требует большего радиуса изгиба. В условиях постоянного присутствия щелочей может потребоваться дополнительная защита.

Сравнение с кабелем ПвПг 1х70 (медная жила):

• Преимущества АПвКаП2г: Существенно более низкая стоимость (за счет алюминиевой жилы и брони), меньший вес.
• Недостатки АПвКаП2г: Большее электрическое сопротивление жилы (меньшая пропускная способность при том же сечении), склонность алюминия к ползучести и окислению, что требует специальных мер при монтаже концевых муфт.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКаП2г 1х70 требует соблюдения ряда правил:

1. Работа с алюминиевой жилой: Необходимо использовать специальные пасты-ингибиторы для удаления окисной пленки и предотвращения ее повторного образования в контактном соединении. Затяжка болтовых соединений должна производиться с рекомендуемым моментом.
2. Заземление брони и экрана: Алюминиевая броня и медный экран должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используют медные проводники заземления и специальные заземляющие наконечники, монтируемые под броней.
3. Использование муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) на 10 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевой броней. Критически важно обеспечить герметизацию узла заземления брони в муфте.
4. Учет радиуса изгиба: Запрещено изгибать кабель с радиусом меньше 15 его наружных диаметров во избежание повреждения изоляции и брони.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли использовать кабель АПвКаП2г 1х70 для прокладки в воде?

Нет, данный кабель не предназначен для постоянной прокладки под водой. Несмотря на наличие алюминиевой герметичной брони и гидрофобного заполнения, его конструкция не является полностью водонепроницаемой на длительный период под давлением. Для подводных трасс существуют специальные кабели с усиленной свинцовой или алюмополимерной герметизирующей оболочкой.

Вопрос 2: Как правильно выбрать сечение жилы 70 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?

Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (I_доп) и проверки на потерю напряжения. Указанное в таблице 1 значение ~215 А является ориентировочным для стандартных условий прокладки в земле. Фактический I_доп может существенно меняться в зависимости от глубины прокладки, теплопроводности грунта, количества параллельно проложенных кабелей и их взаимного расположения. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех реальных условий и требований ПУЭ.

Вопрос 3: В чем принципиальная разница между индексами «2г» и просто «г» в маркировке?

Индекс «г» означает, что кабель имеет гидрофобное заполнение только в пространстве между изоляцией и оболочкой (под броней). Индекс «2г» (как в АПвКаП2г) указывает на двойное заполнение: и под оболочкой, и в самом проводнике (в межпроволочном пространстве жилы). Это обеспечивает более высокий уровень защиты от продольного распространения влаги.

Вопрос 4: Можно ли прокладывать несколько кабелей АПвКаП2г 1х70 в одной траншее для одной трехфазной линии?

Да, это стандартная практика. Для трехфазной линии потребуется три кабеля. Их рекомендуется укладывать в треугольник (вершинами вниз или вверх) с расстоянием между ними не менее 100 мм по центрам (точное расстояние определяется проектом). Это уменьшает взаимное нагревание и обеспечивает более равномерное распределение индуктивных сопротивлений. Обязательно выполняется перекрестное заземление брони всех трех кабелей с двух сторон.

Вопрос 5: Требуется ли для кабеля с алюминиевой броней дополнительный заземляющий проводник?

Алюминиевая броня сама по себе является отличным заземляющим проводником и, согласно ПУЭ, может использоваться в качестве заземляющей жилы (нулевого защитного проводника) в сетях с изолированной нейтралью. Однако в муфтах необходимо обеспечить ее непрерывное электрическое соединение по всей длине линии. Дополнительный внешний заземляющий проводник может потребоваться по проекту в случаях, когда проводимость брони недостаточна для токов КЗ, или при особых требованиях к надежности контура заземления.

Вопрос 6: Каков срок службы кабеля АПвКаП2г 1х70?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, установленный ГОСТ 31565-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше.

Заключение

Кабель АПвКаП2г 1х70 является современным, технологичным и экономически эффективным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевой гофрированной брони и гидрофобного заполнения, обеспечивает высокую надежность при прокладке в земле и сложных условиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация с учетом всех технических особенностей данного кабеля являются залогом долговечной и бесперебойной работы кабельной линии.