Кабель АПвКПу2г 1-х жильный 6 кВ: полный технический анализ и сфера применения

Кабель марки АПвКПу2г на напряжение 6 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) и кабельных сооружениях, включая помещения с возможным наличием стоячей воды. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего напряжения, устойчивости к внешним воздействиям и долговечности.

Расшифровка маркировки АПвКПу2г

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.

П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).

в – Внутренняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.

К – Броня, выполненная из круглых оцинкованных стальных проволок.

П – Наружная оболочка из ПВХ пластиката.

у – Индекс, обозначающий усиленную конструкцию брони (как правило, подразумевается применение брони из проволок).

2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты в броне и гидрофобный заполнитель под оболочкой. Буква «г» указывает на отсутствие в конструкции галогенов в наружной оболочке (при пожаре выделяет мало дыма, без выделения коррозионно-активных газов).

1-х жильный – Одна токопроводящая жила.

6 кВ – Номинальное напряжение 6000 Вольт.

Конструкция кабеля АПвКПу2г 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (материал – АВЕ, А99 или аналоги) по ГОСТ 22483. Для данного класса напряжения жила имеет круглую форму и может быть как однопроволочной (сечением до 240 мм² включительно), так и многопроволочной (сечением 300 мм² и выше). Жила уплотненная (межпроволочное пространство заполнено), что повышает стабильность геометрии и облегчает наложение экрана.

2. Экран на жиле (полупроводящей слой)

Поверх жилы накладывается экструдированный экран из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.

3. Основная изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Это современный полимерный диэлектрик, молекулярная структура которого «сшита» под воздействием химических агентов или радиации. По сравнению с традиционной бумажно-пропитанной изоляцией, СПЭ обладает рядом преимуществ:

• Более высокая допустимая рабочая температура: +90°C в длительном режиме против +70°C для бумажной.
• Высокая стойкость к термоциклированию и перегрузкам.
• Низкое влагопоглощение.
• Отличные диэлектрические и механические свойства.
• Меньший вес и наружный диаметр при равных электрических параметрах.

4. Экран на изоляции (наружный экран)

Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном на жиле он формирует коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции. Поверх полупроводящего слоя накладывается медная лента или оплетка из медных проволок, которая служит проводящим экраном и проводником для замыкания токов на землю в случае однофазного замыкания.

5. Внутренняя оболочка (разделительный слой)

Из ПВХ пластиката. Защищает экран от коррозии и механических повреждений при наложении брони, а также служит барьером между медным экраном и стальной броней (для предотвращения электрохимической коррозии).

6. Броня

Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки (внутренней оболочки). Броня типа «К» обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий (например, при подвижках грунта) и от повреждений грызунами. Индекс «у» подчеркивает ее усиленный характер.

7. Наружная оболочка

Из ПВХ пластиката пониженной горючести, не распространяющего горение, с индексом «г» (безгалогенный). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных сред, а также обеспечивает требуемый уровень пожарной безопасности при прокладке в коллекторах и туннелях.

8. Герметизация (водоблокирование)

Элемент «2г» в маркировке означает наличие двухуровневой защиты от продольного распространения влаги:

• Гидрофобный заполнитель в виде геля или порошка под броней и/или оболочкой.
• Водоблокирующие ленты или нити в броне.

При попадании влаги на торец кабеля эти материалы набухают, герметизируя поврежденный участок и предотвращая дальнейшее проникновение воды вдоль оси кабеля.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКПу2г 6 кВ

Параметр	Значение / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/6 (7,2) кВ	ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009)
Система испытательного напряжения	После монтажа: переменное 11 кВ (50 Гц, 5 мин.) или постоянное 26,4 кВ (15 мин.)	ПУЭ 7-е изд., гл. 1.8
Допустимая длительная температура жилы	+90°C	ГОСТ 31996-2012
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Допустимая температура перегрузки	+130°C (не более 100 ч/год)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x Наружный диаметр кабеля	Рекомендация производителя
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C (прокладка без предварительного подогрева до -15°C)	ГОСТ 15150 (исполнение УХЛ, категория 1)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 1000 МОм·км	ГОСТ 31996-2012

Таблица 2. Примеры сечений и электрических параметров (справочно)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (приблиз.)	Масса 1 км кабеля, кг (приблиз.)	Допустимый длительный ток (Iдл)*, А	Сопротивление жилы при +90°C, Ом/км
50	35-40	1800-2200	190-210	0.772
95	42-48	2600-3100	290-320	0.410
150	48-55	3600-4300	380-420	0.261
240	58-65	5200-6100	510-560	0.164

• Точные значения I_дл зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее) и должны рассчитываться по методике ПУЭ, гл. 1.3.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКПу2г предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ применения. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта и грызунов. Герметизация «2г» критически важна для влажных и обводненных грунтов.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, каналы. Безгалогенная оболочка («г») обеспечивает безопасность персонала при возгорании, минимизируя дымовыделение и коррозионно-активные газы.
• Прокладка в помещениях с высокой влажностью: Насосные станции, подвальные помещения, где возможно наличие стоячей воды.
• Не рекомендуется: Для подвески на воздушных линиях (не предназначен для значительных растягивающих нагрузок), для прокладки в блоках (из-за брони), в агрессивных средах, где ПВХ оболочка может быть разрушена (нефтепродукты, концентрированные кислоты).

Особенности монтажа и соединения

Монтаж одножильных кабелей 6 кВ имеет специфику, связанную с наведенными токами в броне и экране.

• Заземление брони и экрана: Броня и медный экран должны быть надежно заземлены с обоих концов линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и обеспечения нормальной работы релейной защиты. При большой длине линии (обычно более 1-2 км) может потребоваться дополнительное поперечное соединение (кросс-связь) экранов для снижения циркулирующих токов.
• Учет наведенных токов: В одножильных кабелях, проложенных в треугольнике или плоском формировании, в броне и экране наводятся значительные напряжения и токи. Неправильное заземление может привести к перегреву и потерям мощности. Требуется тщательный расчет.
• Соединение и оконцевание: Применяются специальные муфты: соединительные (СТп, СТпР) и концевые (КНт, КНтР) для кабелей с СПЭ-изоляцией. Герметизация муфт должна быть абсолютной. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием инструмента для разделки кабеля и термоусадки.
• Радиус изгиба: Нельзя превышать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, 15D), чтобы не повредить изоляцию и экраны.

Сравнение с аналогами

Кабель АПвКПу2г является одним из представителей семейства бронированных кабелей с СПЭ-изоляцией. Его можно сравнить с другими марками:

• АПвПуг: Броня из двух стальных оцинкованных лент. Менее стойка к растяжению, но более гибкая и дешевая. Подходит для стабильных грунтов.

ПвКПу2г: Аналогичная конструкция, но с медной жилой. Имеет большую пропускную способность и меньшие потери, но значительно дороже. Применяется при высоких нагрузках или когда ограничено сечение трассы.

ААБл, ААШв: Кабели с бумажно-пропитанной изоляцией. Устаревшая технология. Имеют более низкие температурные пределы, боятся перепадов высот, требуют сложных концевых муфт с фарфоровыми изоляторами. Их применение сегодня нецелесообразно в новых проектах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для прокладки в земле часто выбирают именно АПвКПу2г, а не АПвПуг?

Броня из проволок (индекс «К») обеспечивает лучшую защиту от растягивающих нагрузок, которые могут возникнуть при просадках грунта, сейсмической активности или неконтролируемых внешних воздействиях. Она также более эффективно защищает от грызунов. АПвПуг (с ленточной броней) чаще применяется в стабильных грунтах и там, где важна гибкость.

2. Можно ли прокладывать несколько кабелей АПвКПу2г в одной траншее?

Да, можно. Однако при этом необходимо соблюдать нормативные расстояния между кабелями (не менее 100 мм для 6-10 кВ согласно ПУЭ) и учитывать взаимное влияние, которое снижает допустимый ток нагрузки. Для точного расчета используется методика ПУЭ гл. 1.3 с учетом количества кабелей, глубины заложения, температуры грунта и взаимного расположения (в треугольнике или в ряд).

3. Как правильно выбрать сечение жилы?

Выбор сечения – инженерный расчет, учитывающий:

• Длительный ток нагрузки.
• Условия прокладки (температура грунта, количество кабелей).
• Потерю напряжения (должна быть в пределах нормы).
• Ток термической стойкости при коротком замыкании.
• Экономическую плотность тока (для оптимизации капитальных затрат).

Рекомендуется выполнять расчет в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.

4. Что означает «2г» в маркировке и насколько это важно?

«2г» – один из ключевых элементов маркировки для прокладки в земле. «2» означает двойную защиту от влаги (заполнитель и ленты), что резко повышает надежность линии в обводненных грунтах. «г» (безгалогенная оболочка) критически важна для прокладки в коллекторах, туннелях и зданиях, так как при пожаре такой кабель не выделяет коррозионных газов (хлористый водород), которые разрушают электрооборудование и опасны для людей.

5. Нужно ли использовать кабельные муфты с герметизацией?

Обязательно. Для кабелей с герметизацией типа «2г» необходимо использовать муфты, также обеспечивающие герметизацию соединения (как правило, с термоусаживаемыми компонентами и герметиками). В противном случае точка соединения станет слабым звеном, куда может проникнуть влага, сводя на нет преимущества конструкции кабеля.

6. В чем основное преимущество СПЭ-изоляции перед бумажно-пропитанной?

Преимущества комплексные: более высокая рабочая температура (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток или использовать меньшее сечение; неограниченная разность уровней при прокладке; меньший вес и диаметр; отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с масляно-барьерной системой; простота монтажа и обслуживания; больший срок службы (более 30 лет).

7. Как заземлять броню и экран одножильного кабеля?

Медный экран и стальная броня соединяются и выводятся на контакт заземления в концевых и соединительных муфтах. Заземление должно быть выполнено с обоих концов каждой кабельной линии. Сечение проводника заземления должно соответствовать ПУЭ (обычно не менее 16-25 мм² по меди). При большой длине линии для снижения токов в экране может применяться схема с одноточечным заземлением или с использованием специальных разземляющих муфт, однако это требует детального расчета и обоснования.

Заключение

Кабель АПвКПу2г 1-х жильный 6 кВ представляет собой современное, надежное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и устойчивости к влаге. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, усиленной проволочной брони, двойной герметизации и безгалогенной оболочки, делает его универсальным выбором для прокладки в траншеях и кабельных сооружениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа, заземления и применения специализированной кабельной арматуры являются обязательными условиями для реализации всего ресурса данного кабеля, который превышает 30 лет.