Кабель АПвКаПг 120 мм

Кабель АПвКаПг 120 мм²: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвКаПг 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 6-35 кВ, с алюминиевой жилой, экранированный, с герметизированной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных распределительных сетях среднего класса напряжения, сочетая высокие электрические характеристики, надежность и долговечность. Его маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, Ка – кабельная алюминиевая оболочка, Пг – герметизированная защитная оболочка (в данном случае из ПВХ пластиката).

Конструкция кабеля АПвКаПг 120 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. Номинальное сечение 120 мм². Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить теплоотвод. Класс гибкости 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная).
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 6 кВ – около 3,4 мм, для 10 кВ – около 4,5 мм, для 20 кВ – около 6,5 мм, для 35 кВ – около 10,0 мм (точные значения регламентированы ГОСТ 18410-73 или ТУ 16-705.499-2006). СПЭ обладает высокой диэлектрической прочностью, термостойкостью (длительно допустимая температура +90°C) и стойкостью к трекингу.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции аналогично экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, ограничивая электрическое поле внутри изоляции.
• Металлический экран/оболочка. Выполнен в виде продольно- или спирально-коррозионно-стойкой алюминиевой ленты (толщиной обычно 0,15-0,2 мм) или гофрированной алюминиевой оболочки (Ка). Выполняет несколько ключевых функций: является нулевым (заземляемым) потенциалом в сети, обеспечивает симметрию электрического поля, защищает от внешних электромагнитных помех, служит элементом для протекания токов короткого замыкания и выполняет механическую защиту.
• Защитная герметизированная оболочка (Пг). Изготавливается из ПВХ пластиката. Ее основное назначение – защита металлической оболочки от механических повреждений и агрессивного воздействия внешней среды (влаги, химикатов). Герметизация достигается за счет специальных составов пластиката и контроля целостности оболочки. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АПвКаПг 120 мм² характеризуется рядом строго нормируемых электрических и механических параметров.

Электрические характеристики (для 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ и т.д., в зависимости от исполнения.
• Длительно допустимая температура токопроводящей жилы: +90°C в нормальном режиме.
• Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
• Допустимый ток нагрузки: определяется условиями прокладки. Для одножильного кабеля 120 мм², проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C и глубине 0,7 м, допустимый длительный ток составляет примерно 280-320 А.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: не более 0,253 Ом/км (для многопроволочной).
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа: 2.5U₀ в течение 15 минут (например, для 8,7/10 кВ – 21,75 кВ).

Механические и эксплуатационные характеристики

• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с секторными жилами.
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Стойкость к распространению горения: кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (категория ПГб по ГОСТ 31565).
• Срок службы: не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКаПг 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях на переменное напряжение частотой 50 Гц до 35 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6, 10, 20, 35 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. При прокладке в земле рекомендуется использовать защиту в виде плит или сигнальной ленты.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны частые деформации (вибрация, растяжение).

Сравнение с кабелями других марок

Для понимания места кабеля АПвКаПг в номенклатуре продукции целесообразно провести сравнение с близкими по назначению марками.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвКаПг 120 мм² требует соблюдения ряда правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При прокладке в траншеях глубина должна быть не менее 0,7 м, с песчаной подушкой и засыпкой. Радиус изгиба контролируется во избежание повреждения изоляции и оболочки. Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой. Процесс монтажа муфты включает в себя: разделку кабеля с ступенчатым удалением слоев, заземление алюминиевой оболочки, установку изоляционного корпуса, заполнение его изоляционным компаундом или термоусаживаемыми компонентами. Качество соединения критически важно для долговечности линии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие АПвКаПг от АПвПг?

Главное отличие – наличие в конструкции АПвКаПг алюминиевой герметичной оболочки (Ка). Это обеспечивает кабелю абсолютную герметичность от влаги и агрессивных сред, лучшую защиту от механических воздействий и более высокую стойкость к токам короткого замыкания. АПвПг такой оболочки не имеет, его экран выполнен из медных проволок и лент, что делает его более уязвимым при прокладке в земле без дополнительной защиты.

Можно ли прокладывать кабель АПвКаПг 120 мм² в земле?

Да, это один из основных способов его прокладки. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок): глубина траншеи не менее 0,7 м для линий до 20 кВ, песчаная подготовка, защита кирпичом или плитами в местах с риском повреждения, наличие сигнальной ленты. При высокой коррозионной активности грунта или наличии блуждающих токов требуется дополнительная оценка.

Какой допустимый длительный ток для кабеля АПвКаПг 120 мм² на 10 кВ?

Точное значение зависит от условий прокладки: температуры грунта/воздуха, количества проложенных рядом кабелей, удельного теплового сопротивления грунта. Ориентировочное значение для одиночного кабеля, проложенного в земле при температуре грунта +15°C и глубине 0,7 м, составляет около 300 А. Для точного расчета необходимо пользоваться методиками, приведенными в ПУЭ гл. 1.3 или ГОСТ 31996-2012.

Требуется ли дополнительное заземление алюминиевой оболочки?

Да, металлическая алюминиевая оболочка (экран) подлежит обязательному заземлению с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, снятия наведенных потенциалов и обеспечения нормальной работы защит. Заземление выполняется через специальные заземляющие зажимы в концевых и соединительных муфтах.

Каков срок службы кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля АПвКаПг составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки и эксплуатации (недопущение перегрузок, отсутствие механических повреждений), качества монтажа муфт, а также от коррозионной стойкости внешней ПВХ оболочки и правильности выбора трассы.

Чем обусловлен выбор между АПвКаПг и кабелем со свинцовой оболочкой (АСБл)?

Выбор в пользу АПвКаПг делается при необходимости более легкого и экологичного кабеля (отсутствие свинца), с лучшими диэлектрическими характеристиками изоляции (СПЭ vs. бумага) и при работе в условиях, где не требуется броневая защита от механических повреждений. Кабель АСБл традиционно применяется в условиях с высоким риском таких повреждений (например, в скальных грунтах) или при наличии особых требований к релейной защите, связанных с большими токами КЗ, где свинцовая оболочка имеет лучшее сопротивление.