Кабель АПвКП2г 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКП2г 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экранированном исполнении с медными экранами по жилам и общим, с защитным покровом в виде двойной полимерной оболочки. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в современных электрических сетях.
Расшифровка маркировки АПвКП2г
Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – наличие внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката.
- К – наличие экрана (оболочки) поверх скрученных жил в виде медной оплетки или ленты.
- П – наружная оболочка из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката.
- 2г – индекс, обозначающий: «2» – наличие двойной полимерной оболочки (внутренней и наружной), «г» – герметизированный, что подразумевает продольную герметизацию водоблокирующими лентами или заполнение гидрофобным гелем в межжильном пространстве для защиты от продольного распространения влаги.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (класс напряжения 6/10 кВ).
- Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +250°C.
- Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки: +130°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Радиус изгиба при монтаже: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и не менее 10 для многожильных.
- Стойкость к воздействию относительной влажности воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Стойкость к грибкам и плесени: оболочка из ПВХ является стойкой.
- Магистральные и распределительные линии в городских кабельных сетях.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и механических воздействий, так как кабель не имеет брони. В агрессивных грунтах требуется дополнительная защита (трубы, лотки).
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Надежность и долговечность: Изоляция из СПЭ не подвержена старению из-за гигроскопичности, не требует подпитки маслом. Срок службы – не менее 30 лет.
- Безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и загрязнения окружающей среды. Полимерные материалы не поддерживают горение (при наличии индекса «-нг»).
- Удобство монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с маслонаполненными кабелями. Возможность прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничений по перепаду высот.
- Герметичность: Модификация «г» надежно защищает от продольного распространения влаги при локальных повреждениях оболочки.
- Чувствительность к механическим повреждениям: Отсутствие брони требует осторожности при транспортировке, монтаже и выборе трассы.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранировании возможно развитие частичных разрядов, приводящих к постепенному старению изоляции. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на момент закупки, однако совокупная стоимость владения за счет простоты монтажа и эксплуатации часто ниже.
- Раскатка должна производиться с помощью кабельных роликов, не допускается волочение по грунту, абразивным поверхностям.
- Необходимо контролировать радиус изгиба, не допуская его уменьшения ниже нормируемого.
- При низких температурах требуется предварительный прогрев в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов.
- Концевые и соединительные муфты должны быть специально предназначены для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Технология монтажа включает строгую последовательность операций: ступенчатая зачистка изоляции, восстановление экранов, изоляция с помощью термоусаживаемых компонентов или холодноусаживаемых трубок.
- Обязательным этапом после монтажа является высоковольтное испытание повышенным напряжением и измерение сопротивления изоляции.
- 6/10 кВ – кабель предназначен для работы в сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (однофазное замыкание на землю) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может длительно повышаться до линейного (до 10 кВ). U0 = 6 кВ.
- 8,7/10 кВ – кабель предназначен для сетей с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где такое длительное повышение напряжения не происходит. U0 = 8,7 кВ.
- АПвП2г – но без экрана по жилам (устаревшая конструкция для напряжений 6 кВ и выше).
- АПвБбШп – с изоляцией из СПЭ, но с броней из стальных лент и защитным шлангом из полиэтилена. Применяется при необходимости повышенной механической защиты в земле.
- ПвПг – с медными жилами. Применяется при необходимости высокой проводимости и стойкости к коррозии, но имеет значительно более высокую стоимость.
Конструкция кабеля АПвКП2г 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 300 мм² и выше).
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы. Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или наложенную в виде ленты полупроводящую экранирующую композицию. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микроразряды.
3. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 8,7/10 кВ минимальная толщина составляет 4,5 мм). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и отличными диэлектрическими характеристиками.
4. Экран по изоляции (полупроводящий)
Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции для создания гладкой цилиндрической поверхности и равномерного электрического поля.
5. Экранирующая обмотка по изолированной жиле
Представляет собой медную ленту или оплетку, наложенную поверх полупроводящего экрана изоляции каждой жилы. Служит для отвода емкостных токов и обеспечения симметрии электрического поля. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
6. Заполнитель и поясная изоляция
Межжильное пространство заполняется полимерными жгутами или гидрофобным компаундом (для модификации «г»). Поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты.
7. Общий экран (экран по сердечнику)
Выполняется в виде медной ленты, наложенной спиральной обмоткой с перекрытием, или медной оплетки. Обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех, является элементом системы защиты при коротком замыкании (путь для тока КЗ).
8. Внутренняя оболочка (под общим экраном)
Изготавливается из ПВХ пластиката. Разделяет общий экран и броню, обеспечивает дополнительную защиту сердечника.
9. Броня
В кабеле марки АПвКП2г броня, как правило, отсутствует. Индекс «2г» указывает на двойную полимерную оболочку. При необходимости механической защиты применяются другие марки (например, АПвБ2г – с броней из стальных лент).
10. Наружная оболочка
Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) черного цвета. Защищает кабель от агрессивных воздействий внешней среды, ультрафиолета, масел, механических повреждений. Наносится поверх общего экрана или внутренней оболочки. Маркируется с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и завода-изготовителя.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 6/10 кВ (U0/U). Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа: 2U0 + 1 кВ в течение 5 мин (17 кВ для 8,7/10 кВ).
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 50 | 205 | 180 |
| 70 | 250 | 220 |
| 95 | 300 | 270 |
| 120 | 345 | 310 |
| 150 | 390 | 350 |
| 185 | 445 | 400 |
| 240 | 515 | 465 |
| 300 | 585 | 525 |
Примечание: Точные значения зависят от условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее и др.) и должны определяться по актуальным ПУЭ и методикам расчета.
Температурные режимы
Механические и климатические параметры
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКП2г 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение 10 кВ. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка в земле (траншее) должна осуществляться с устройством песчаной подушки и защитой сверху кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в земле, если трасса подвержена смещениям, вибрациям или значительным механическим нагрузкам.
Преимущества и недостатки кабеля АПвКП2г 10 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКП2г требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКП2г от АПвП2г?
Основное отличие – наличие в АПвКП2г экрана (медной оплетки или ленты) поверх каждой изолированной жилы (индекс «К» перед «П»). В кабеле АПвП2г такого экрана по жилам нет, есть только общий экран. Наличие экрана по жилам является обязательным требованием для кабелей на напряжение 6 кВ и выше согласно современным стандартам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ), так как оно обеспечивает симметрию электрического поля и отвод емкостных токов, повышая надежность.
Можно ли прокладывать кабель АПвКП2г 10 кВ в земле (траншее)?
Да, можно, но с оговорками. Кабель не имеет брони, поэтому его прокладка непосредственно в земле допустима только в неагрессивных и нескальных грунтах, при отсутствии риска механических повреждений (раскопок, смещений). Рекомендуется прокладка в асбоцементных или ПНД трубах, либо с защитой сверху кирпичом или бетонными плитами. В кабельных сооружениях (коллекторах, тоннелях) и внутри помещений ограничений нет.
Что означает индекс «2г» и насколько важна герметизация?
Индекс «2г» означает: «2» – двойная полимерная оболочка (внутренняя и наружная), «г» – герметизированный. Герметизация осуществляется водоблокирующими лентами или гидрофобным заполнителем в межжильном пространстве и под оболочкой. Это критически важная функция, предотвращающая продольное распространение влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки. Без герметизации вода может проникнуть на значительное расстояние, что приведет к выходу из строя всего участка кабельной линии и сложностям в поиске места повреждения.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвКП2г 10 кВ, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки и эксплуатации (температурных режимов, отсутствия перегрузок, механических воздействий), качества монтажа муфт, а также от воздействия внешней среды. Регулярный мониторинг и диагностика (измерение частичных разрядов, термография) позволяют прогнозировать остаточный ресурс.
Чем отличается кабель 6/10 кВ от 8,7/10 кВ?
Маркировка напряжения U0/U (фазное/линейное) указывает на категорию кабеля по режиму работы нейтрали сети:
Кабель 8,7/10 кВ имеет более толстый слой изоляции. Кабель 6/10 кВ является универсальным и может применяться в сетях любого типа, поэтому он более распространен.
Какие аналоги существуют у кабеля АПвКП2г?
Прямыми аналогами по конструкции и характеристикам являются кабели марок:
Выбор аналога осуществляется на основе анализа условий прокладки, требований к механической защите и экономической целесообразности.
Заключение
Кабель АПвКП2г 10 кВ представляет собой современное, надежное и технологичное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной системе экранирования, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. Понимание деталей маркировки, конструкции, областей применения и правил монтажа является обязательным для проектировщиков, монтажников и эксплуатационного персонала. Правильный выбор и корректная установка данного кабеля гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов.