Кабель АПвКаПг 35 кВ

Кабель АПвКаПг 35 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвКаПг 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях, включая трассы с значительными перепадами высот.

Расшифровка маркировки АПвКаПг

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Ка – Броня из алюминиевых гофрированных лент, наложенных продольно или спирально.
• Пг – Наружная защитная оболочка из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) или полиэтилена низкого давления (ПНД).
• 35 кВ – Номинальное напряжение 35 киловольт.

Конструкция кабеля АПвКаПг 35 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки А5, А5Е, А6 или А7 по ГОСТ 22483). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для всех сечений. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономичность кабеля по сравнению с медными аналогами.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля у поверхности жилы, предотвращение возникновения локальных перенапряжений и микрочастичных разрядов, которые могут повредить основную изоляцию.

3. Основная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами. Он сохраняет стабильность при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), имеет высокую стойкость к трекингу и влаге. Толщина изоляции строго нормирована стандартами (например, ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-335-2004).

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Наносится поверх основной изоляции. Аналогичен экрану на жиле. Вместе они образуют коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри кабеля и обеспечивающую его радиальную симметрию.

5. Поясная изоляция

Представляет собой обмотку из полупроводящих лент поверх экрана на изоляции. Служит для выравнивания потенциалов между изолированными жилами и металлическим экраном.

6. Металлический экран (заземляющий)

Выполняется в виде медной ленты, наложенной продольной спиралью с перекрытием, или в виде медных проволок, наложенных поверх медной ленты. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки. Является обязательным элементом для заземления с целью безопасности.

7. Внутренняя оболочка (Внутренний шланг)

Изготавливается из ПВХ пластиката. Предназначена для защиты металлического экрана от коррозии, механических повреждений, а также для обеспечения герметичности и придания кабелю круглой формы перед наложением брони.

8. Броня

Выполнена из гофрированных алюминиевых лент (индекс «Ка»). Гофрирование придает лентам гибкость и позволяет кабелю изгибаться без разрушения бронепокрова. Алюминиевая броня выполняет двойную функцию: механическая защита от сдавливания, ударов, грызунов и, одновременно, роль дополнительного экрана. Важное преимущество – отсутствие потерь на вихревые токи (в отличие от стальной брони), что критично для кабелей на высокое напряжение.

9. Наружная оболочка

Изготавливается из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП, индекс «Пг»). Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным химическим средам, истиранию и механическим нагрузкам. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	20,6 / 35 кВ (40,5 кВ)
Количество и сечение жил	1 жила, сечением от 50 до 800 мм² (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630, 800)
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C
Допустимая температура при коротком замыкании	+250°C (продолжительность не более 5 сек)
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D (наружного диаметра кабеля) для одножильных кабелей
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	65 кВ (в течение 10 минут для кабеля после монтажа)
Сопротивление изоляции	Не менее 1000 МОм·км при температуре +20°C

Области применения кабеля АПвКаПг 35 кВ

• Распределительные сети 35 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, коллекторах для подключения подстанций, распределения энергии между узлами.
• Питание крупных промышленных предприятий: Заводы, нефтехимические комплексы, горнодобывающие предприятия.
• Объекты инфраструктуры: Аэропорты, железнодорожные узлы, метрополитен, порты.
• Участки с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости: Благодаря алюминиевой броне и медному экрану, кабель эффективно снижает уровень внешних электромагнитных излучений.
• Трассы с перепадами уровней: Конструкция с СПЭ-изоляцией и алюминиевой броней допускает прокладку на вертикальных и наклонных участках без ограничения по высоте, так как не содержит свободного масла или пропитки, стекающей под действием гравитации.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л):

• Более высокая допустимая рабочая температура жилы (+90°C против +70-80°C).
• Отсутствие риска утечки пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
• Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных сечениях.
• Более простой и быстрый монтаж, включая монтаж муфт и концевых заделок.
• Меньшие диэлектрические потери.
• Более высокий срок службы.

Преимущества перед кабелями с ПВХ изоляцией на среднее напряжение:

• Более высокий класс напряжения (35 кВ).
• Лучшие диэлектрические и температурные характеристики.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое и среднее напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: необходима абсолютная чистота и герметичность соединений для предотвращения пробоя.
• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами (относится к изоляции СПЭ, но броня и оболочки компенсируют этот недостаток).

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвКаПг 35 кВ в земле требует подготовки траншеи с песчаной подушкой толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен футлярами (трубами) из непроходных материалов. При прокладке в кабельных сооружениях (лотках, эстакадах) необходимо использовать специальные кабельные конструкции и крепеж, учитывающий диаметр и вес кабеля.

Особое внимание уделяется заземлению: металлический экран и броня из алюминиевых лент должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

При монтаже концевых и соединительных муфт требуется строгое соблюдение технологических карт производителя: очистка, ступенчатая зачистка изоляции, наложение полупроводящих и изоляционных слоев, герметизация. Рекомендуется привлекать для этого сертифицированных специалистов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвКаПг от АПвПу?

Основное отличие – в бронепокрове. АПвКаПг имеет броню из гофрированных алюминиевых лент («Ка»), а АПвПу – усиленную защитную оболочку из полиэтилена («Пу» – полиэтилен усиленный) без брони. Следовательно, АПвКаПг предназначен для прокладки в земле (траншеях), где есть риск механических повреждений, в том числе от грызунов. АПвПу применяется в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, где такой риск минимален.

Можно ли прокладывать АПвКаПг 35 кВ в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладывать данный кабель не рекомендуется. Конструкция с алюминиевой броней и ПЭ оболочкой обладает высокой влагостойкостью, но не предназначена для постоянной работы в водной среде под давлением. Для прокладки в водоемах существуют специальные кабели с гидрофобными заполнителями и свинцовой оболочкой (например, АПвП).

Какой срок службы у этого кабеля?

Заявленный производителями срок службы кабеля АПвКаПг 35 кВ при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в агрессивных грунтах?

Полиэтиленовая оболочка (Пг) обладает высокой стойкостью к химической агрессии. Однако при прокладке в особо агрессивных грунтах (с высоким содержанием щелочей, кислот, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита в виде кабеля в пластиковой трубе (например, из ПНД) или применение специальных кабелей с усиленной защитой.

Как правильно выбрать сечение жилы?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее) и по потере напряжения. Для предварительной оценки можно использовать таблицы ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), Глава 1.3, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех конкретных условий.

Чем обосновано использование алюминиевой, а не стальной брони?

Алюминиевая броня, в отличие от стальной, неферромагнитна. В одножильных кабелях на переменном токе броня из стали приводит к значительным потерям на вихревые токи, перегреву и снижению пропускной способности. Алюминиевая броня таких потерь не создает, обеспечивает хорошую механическую защиту и дополнительное экранирование.

Заключение

Кабель АПвКаПг 35 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи класса напряжения 35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевой гофрированной броне и полиэтиленовой оболочке, оптимально сочетает высокие электрические характеристики, механическую прочность и стойкость к внешним воздействиям. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативными документами и рекомендациями производителей гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов.