Кабель АПвКаП2г 3х300

Кабель АПвКаП2г 3х300: полный технический анализ и область применения

Кабель марки АПвКаП2г 3х300 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с защитным покровом в виде гофрированной алюминиевой оболочки и наружным поливинилхоридным шлангом. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность в условиях сложных механических нагрузок и агрессивных сред, что делает его ключевым элементом в современных кабельных сетях среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвКаП2г 3х300

    • А – токопроводящая жила из алюминия.
    • П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
    • в – оболочка (в данном контексте указывает на наличие внутренней герметизирующей оболочки, часто из полимерных материалов).
    • Ка – тип защитного покрова: «К» – броня, «а» – алюминиевая. В данной конструкции это гофрированная герметичная алюминиевая оболочка.
    • П2г – наружный покров: «П» – полимерный, «2г» – второй тип по механической защите, гофрированный (в виде поливинилхлоридного шланга поверх брони).
    • 3х300 – три основные токопроводящие жилы сечением 300 мм² каждая.

    Конструкция кабеля АПвКаП2г 3х300

    Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

    1. Токопроводящая жила

    Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, сечением 300 мм². По форме жилы могут быть секторными (сегментными) для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки, либо круглыми. Для сечения 300 мм² чаще применяется секторная форма. Жила может быть как однопроволочной (для жестких условий монтажа), так и многопроволочной (для улучшения гибкости).

    2. Экран по жиле

    Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая оболочка). Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, устраняя микроскопические неровности и предотвращая возникновение локальных перенапряжений, которые могут привести к пробою изоляции.

    3. Изоляция

    Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания изоляция кратковременно выдерживает +130°C и +250°C соответственно.

    4. Экран по изоляции

    Поверх изоляции каждой фазы накладывается второй полупроводящий слой. Его функция – создать равномерный цилиндрический концентрический экран вокруг изоляции, который отводит емкостные токи и обеспечивает симметрию электрического поля.

    5. Поясная изоляция и заполнение

    Поверх экранированных фазных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде лент из полупроводящего материала или медных лент. Межфазное пространство заполняется эластичным наполнителем (например, жгутами из полимерных материалов) для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

    6. Общий экран (дренажная жила)

    Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной ленты или проволок (спирально наложенных). В конструкции АПвКаП2г часто применяется медная лента. К экрану контактирует дренажная жила из меди, которая обеспечивает возможность заземления экрана с двух сторон для отвода токов и обеспечения безопасности.

    7. Внутренняя защитная оболочка

    Под броней накладывается герметизирующая оболочка из полимерного материала (например, полиэтилена). Она защищает нижележащие слои от возможного коррозионного воздействия алюминиевой брони и обеспечивает дополнительную барьерную защиту от влаги.

    8. Броня (гофрированная алюминиевая оболочка)

    Ключевой элемент марки «Ка». Представляет собой герметичную оболочку из алюминия, наложенную гофрированием. Выполняет несколько функций:

    • Защита от механических повреждений (раздавливание, удары, грызуны).
    • Барьер от влаги – обеспечивает абсолютную продольную герметизацию кабеля.
    • Нулевая жила – в трехфазных сетях с изолированной нейтралью или сетях с заземлением через резистор может использоваться в качестве жилы заземления (нулевой жилы).
    • Экранирование – создает дополнительный экран от электромагнитных помех.

    9. Наружный защитный шланг (П2г)

    Поверх алюминиевой брони экструдируется шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Он защищает алюминий от коррозии в агрессивных грунтах (кислых, щелочных, содержащих блуждающие токи), а также облегчает протяжку кабеля в каналах за счет снижения коэффициента трения. Индекс «г» указывает на гофрирование внешней поверхности для повышения гибкости и механической стойкости.

    Основные технические характеристики

    Таблица 1. Сводные технические параметры кабеля АПвКаП2г 3х300
    ПараметрЗначение / Описание
    Номинальное напряжение U0/U (Um)6/10 кВ (12 кВ), 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ)
    Количество и сечение основных жил3 х 300 мм²
    Материал жилыАлюминий (Al)
    Материал изоляцииСшитый полиэтилен (XLPE)
    Материал брониГофрированная алюминиевая лента (оболочка)
    Наружная оболочкаПВХ пластикат
    Допустимая температура нагрева жилы:

    • в длительном режиме
    • в режиме перегрузки
    • в режиме КЗ
    • +90°C
    • +130°C (не более 8 ч/сут, 1000 ч/год)
    • +250°C (не более 5 с)
    Минимальный радиус изгиба при монтажеНе менее 15 наружных диаметров кабеля
    Сопротивление изоляции при +20°CНе менее 100 МОм·км
    Испытательное переменное напряжение промышленной частоты (после монтажа)Для кабеля на 10 кВ: 2U0 + 1 кВ = 21 кВ, продолжительность 5 мин.
    Стойкость к сдавливаниюВысокая, нормируется стандартами (например, ГОСТ 31996-2012)
    Стойкость к ударуВысокая, нормируется стандартами
    Диапазон температур эксплуатацииОт -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева возможен до -15°C)

    Область применения и преимущества

    Кабель АПвКаП2г 3х300 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с наличием блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Не рекомендуется для прокладки в воде (неплавучий) и в болотах.

    Ключевые преимущества:

    • Полная герметичность: Алюминиевая гофрированная оболочка является абсолютным барьером для влаги и газов, что исключает продольное распространение влаги и увеличивает срок службы до 30-40 лет.
    • Высокая коррозионная стойкость: Комбинация алюминиевой брони (устойчивой к коррозии в большинстве грунтов) и внешнего ПВХ шланга позволяет применять кабель в агрессивных средах, где стальная броня потребовала бы дополнительной защиты.
    • Отсутствие вихревых токов: Алюминиевая броня, в отличие от стальной, неферромагнитна, что исключает потери на вихревые токи и нагрев при работе в сетях с большими токами.
    • Меньший вес: По сравнению с кабелем с медными жилами и стальной броней (например, АСБ) вес значительно ниже, что упрощает транспортировку и монтаж.
    • Хорошая гибкость: Гофрирование оболочек позволяет сохранить приемлемую гибкость кабеля большого сечения.
    • Функция заземления: Алюминиевая оболочка может использоваться в качестве заземляющего или нулевого проводника, что экономит материал и упрощает конструкцию.

    Сравнение с аналогами

    Таблица 2. Сравнение кабеля АПвКаП2г 3х300 с основными аналогами
    Марка кабеляКонструктивные отличияКлючевые преимущества/недостаткиТипичная область применения
    АПвКаП2г 3х300Алюминиевая жила, XLPE, алюминиевая гофроброня, ПВХ шланг.Герметичность, легкость, коррозионная стойкость, нет вихревых токов. Относительно высокая стоимость.Агрессивные грунты, трассы с блуждающими токами, ответственные линии.
    АПвПг 3х300Алюминиевая жила, XLPE, броня из стальных оцинкованных лент, ПВХ шланг.Высокая защита от механических повреждений, более низкая цена. Подвержен коррозии в агрессивных средах, есть потери на вихревые токи.Некоррозионные грунты, общие промышленные сети.
    АПвПу2г 3х300Алюминиевая жила, XLPE, усиленная защитная оболочка (без брони), ПВХ шланг.Гибкость, меньший диаметр и вес, дешевле. Низкая стойкость к механическим воздействиям (грызуны, удары).Кабельные сооружения (лотки, тоннели), где исключен механический риск.
    ПвКаП2г 3х300Медная жила, XLPE, алюминиевая гофроброня, ПВХ шланг.Более высокая проводимость, меньшие потери, большая стойкость к электродинамическим усилиям КЗ. Значительно более высокая стоимость.Особо ответственные объекты с высокими токами КЗ, вводы на ГПП.

    Особенности монтажа и эксплуатации

    Прокладка кабеля АПвКаП2г 3х300 требует соблюдения ряда правил:

    • Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых осадков и солнечного излучения.
    • Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть уплотнено, очищено от острых камней и мусора. Рекомендуется подсыпка слоя песка (100 мм).
    • Радиус изгиба: Не должен превышать 15 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочек.
    • Протяжка: Допускается механизированная протяжка с использованием кабельных чулок, захватывающих за наружную оболочку. Не допускается приложение усилий к алюминиевой броне или жилам.
    • Засыпка: После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка (200 мм), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
    • Заземление: Алюминиевая броня и экраны (медные ленты) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
    • Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с алюминиевыми герметичными оболочками и обеспечивающих сохранение герметичности.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    1. В чем принципиальное отличие АПвКаП2г от АПвПг?

    Принципиальное отличие – в материале и конструкции брони. АПвКаП2г имеет герметичную гофрированную алюминиевую оболочку, которая защищает от влаги и не создает магнитных потерь. АПвПг имеет броню из стальных оцинкованных лент, которая обеспечивает лучшую защиту от раздавливания, но не герметична и подвержена коррозии в агрессивных средах, а также приводит к дополнительным потерям в сети.

    2. Можно ли использовать алюминиевую броню этого кабеля в качестве нулевой жилы (PEN-проводника)?

    Да, это допустимо и предусмотрено конструкцией. Алюминиевая оболочка имеет достаточное сечение и проводимость для выполнения функций нулевого рабочего (N) или защитного нулевого (PE) проводника в сетях до 1 кВ, отходящих от РУ среднего напряжения. Однако необходимо выполнить расчет на допустимый ток и обеспечить надежные контактные соединения в муфтах. В сетях с изолированной нейтралью 6-20 кВ она используется только для заземления экранов.

    3. Каков реальный срок службы этого кабеля?

    Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами (ГОСТ 31996-2012), составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40 лет при соблюдении условий прокладки, эксплуатации (непревышение токовых нагрузок) и отсутствии внешних механических повреждений. Герметичная конструкция является ключевым фактором долговечности.

    4. Какой метод сшивки полиэтилена используется в изоляции и есть ли разница?

    Применяется либо пероксидная (химическая), либо силанольная сшивка. Пероксидная считается классической и обеспечивает высокую степень сшивки и стабильность параметров. Силанольная (моносил) часто используется для кабелей среднего напряжения и также соответствует требованиям стандартов. Для конечного пользователя разница некритична, оба метода обеспечивают заявленные характеристики при условии соблюдения технологии производителем.

    5. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в кабельной канализации?

    При прокладке в блоках или каналах кабельной канализации дополнительная механическая защита не требуется, так как ПВХ шланг и алюминиевая броня обеспечивают достаточную стойкость. Однако необходимо учитывать возможность подтопления каналов. Герметичная конструкция АПвКаП2г позволяет ему длительно работать в таких условиях, в отличие от кабелей с негерметичной бронёй из стальных лент.

    6. Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?

    Выбор зависит от класса напряжения сети:

    • 6/10 кВ (12 кВ) – для сетей 6 или 10 кВ.
    • 8,7/15 кВ (17,5 кВ) – стандартный выбор для сетей 10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью (U0 = 8.7 кВ – напряжение между фазой и землей).
    • 12/20 кВ (24 кВ) – для сетей 20 кВ.

    Для сетей 10 кВ наиболее распространен и рекомендуется кабель на напряжение 8,7/15 кВ, так как он соответствует реальному режиму работы фазной изоляции относительно земли.

    7. Каковы основные риски при монтаже, которые могут повредить кабель?

    • Превышение минимального радиуса изгиба: Приводит к деформации и растрескиванию изоляции, повреждению алюминиевой гофрооболочки.
    • Механическое повреждение оболочки при протяжке: Задиры или разрывы ПВХ шланга и алюминиевой брони острыми кромками в местах ввода в трубы или сооружения.
    • Неправильная заделка концов: Попадание влаги в торцы кабеля до монтажа муфт. Торцы должны быть герметично запечатаны заводскими заглушками.
    • Некачественное заземление экрана и брони: Может привести к наведению опасных потенциалов и пробою.

8. Существуют ли ограничения по току нагрузки для этого кабеля?

Да, допустимые длительные токовые нагрузки нормированы ПУЭ и справочниками. Они зависят от способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры грунта/воздуха, количества работающих рядом кабелей и глубины заложения. Например, для кабеля АПвКаП2г 3х300, проложенного в земле (температура грунта +15°С, глубина 0.7 м, расстояние между кабелями 250 мм, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), допустимый длительный ток составляет примерно 450-470 А. Точный расчет должен проводиться для каждого конкретного случая с учетом всех поправочных коэффициентов.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

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