Кабель АПвКПу2г 150 мм

Кабель АПвКПу2г 150 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКПу2г с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией и защитной оболочкой из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в сложных условиях эксплуатации, включая прокладку в земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью грунтов и в условиях блуждающих токов.

Расшифровка маркировки АПвКПу2г 150 мм²

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и дает полное представление о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• К – наличие защитного экрана в виде медной ленты, наложенной поверх изолированных жил.
• П – наружная защитная оболочка из полиэтилена.
• у – индекс, обозначающий усиленную защитную оболочку.
• 2г – обозначение двойной герметизации: водоблокирующие ленты в экране и алюмополимерная лента под оболочкой, обеспечивающие защиту от продольного распространения влаги.
• 150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвКПу2г 150 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности обеспечивает долговечность и стабильность работы.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ) круглой формы, сечением 150 мм². Соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для данного сечения чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая достаточную гибкость.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Нанесен поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина для напряжения 10 кВ составляет 4,5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым ударам и воздействию химикатов.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
• Поясная изоляция: Выполнена в виде медных лент или медных проволок, наложенных поверх скрученных изолированных жил. Предназначена для защиты от электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Для кабелей на 20 кВ может применяться экран из электропроводящего полимера.
• Разделительный слой: Битумная лента или полимерная пленка, наложенная поверх экрана для предотвращения его адгезии с внешней оболочкой.
• Герметизирующий слой (компонент «2г»): Водоблокирующие ленты или нити, наложенные под оболочку. При контакте с влагой набухают и герметизируют кабель, предотвращая продольное распространение воды.
• Защитная оболочка: Двухслойная. Внутренний слой – из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Наружный слой – из полиэтилена (ПЭ) повышенной прочности. Такая комбинация (ПвПу) обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к истиранию, агрессивным почвам и блуждающим токам, а также защиту от ультрафиолетового излучения при прокладке на открытом воздухе.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Сопротивление изоляции при +20°C: не менее 100 МОм·км.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки: 18 кВ (в течение 10 мин).

Механические и эксплуатационные параметры

• Строительная длина: не менее 250 м.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: не менее 30 лет.
• Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 6 месяцев с момента изготовления.

Таблица 1. Расчетные массо-габаритные и электрические параметры кабеля АПвКПу2г 1х150 мм² на 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Наружный диаметр, мм	Приблизительно 43-48	Зависит от конкретного производителя
Масса 1 км кабеля, кг	Приблизительно 2100-2400	Зависит от конкретного производителя
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (траншее), А	~330-350	При температуре земли +15°C, глубине прокладки 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,0 К·м/Вт
Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе, А	~360-380	При температуре воздуха +25°C, горизонтальной прокладке вплотную
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,206	Согласно ГОСТ 22483
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,11-0,13	Зависит от взаимного расположения жил

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКПу2г 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ включительно. Основные сферы применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ.
• Питающие линии для мощных промышленных потребителей (заводы, насосные станции, горнодобывающие предприятия).
• Вводы на подстанции и распределительные пункты.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) при наличии условий для возникновения блуждающих токов.
• Прокладка в земле (траншеях), в том числе в грунтах с высокой и средней коррозионной активностью: болотистых, солончаковых, с наличием промышленных отходов.
• Прокладка в условиях повышенной влажности, в том числе через водные преграды (при условии дополнительной механической защиты).

Способы прокладки: Кабель допускается к прокладке в земле (траншее), в кабельных каналах, блоках, тоннелях, по эстакадам и в помещениях. Запрещена прокладка по воздуху (по опорам ЛЭП) без несущего троса. При прокладке в земле обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах с повышенными механическими нагрузками – защитных плит или кирпича.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКПу2г 150 мм²

Преимущества:

• Высокая стойкость к коррозии и блуждающим токам: Комбинированная оболочка ПвПу и алюмополимерная лента надежно защищают алюминиевую жилу от электрохимической коррозии.
• Влагозащищенность: Конструкция «2г» эффективно предотвращает распространение влаги вдоль кабеля в случае повреждения внешней оболочки.
• Высокие токовые нагрузки: Изоляция из СПЭ позволяет длительно работать при температуре +90°C, что повышает пропускную способность линии по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.
• Механическая прочность: Наружная оболочка из полиэтилена устойчива к истиранию, давлению грунта, ударам.
• Отсутствие риска стекания пропиточного состава: В отличие от маслонаполненных кабелей или кабелей с бумажной изоляцией, СПЭ-кабель можно прокладывать на вертикальных и наклонных участках без ограничений.
• Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями аналогичного напряжения и сечения с бумажной изоляцией (например, ААБл).

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ оболочке (например, АВБбШв).
• Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Необходимость строгого соблюдения норм по минимальному радиусу изгиба и использования роликов при протяжке.
• Требовательность к квалификации персонала при монтаже муфт: Термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты требуют тщательной подготовки поверхности изоляции и экрана.

Сравнение с аналогами

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвКПу2г 150 мм² с основными аналогами

Марка кабеля	Материал жилы/изоляции/оболочки	Ключевые отличия и область применения	Преимущества/Недостатки относительно АПвКПу2г
АПвКПу2г	Ал/СПЭ/ПвПу	Усиленная защита от влаги и коррозии. Для сложных грунтов и блуждающих токов.	Эталон для сравнения. Максимальная защита.
АПвПу2г	Ал/СПЭ/ПЭ	Оболочка только из полиэтилена. Для грунтов с высокой коррозионной активностью, но без блуждающих токов.	Дешевле. Менее стойкий к блуждающим токам из-за отсутствия ПВХ слоя.
АПвБбШп	Ал/СПЭ/ПВХ+Броня	Броня из стальных лент, ПВХ-шланг. Для трасс с риском механических повреждений.	Выше механическая защита. Больший вес и диаметр. Менее гибкий.
ААБл	Ал/Бумага/Свинец/Броня	С бумажно-пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой. Классическое решение для сетей 6-10 кВ.	Большой вес, риск стекания пропитки, экологические вопросы. Дешевле СПЭ-кабеля.
АВБбШв	Ал/ПВХ/Броня/ПВХ	С изоляцией из ПВХ пластиката. Для сетей до 3 кВ, реже – 6 кВ.	Работает на более низкое напряжение. Ниже допустимая температура (+70°C). Значительно дешевле.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвКПу2г должен производиться в соответствии с ПУЭ, ПТЭЭП и инструкциями производителя кабеля и муфт.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Запрещено сбрасывание барабанов. Хранить следует под навесом, защищая от прямых солнечных лучей.
• Подготовка к прокладке: Проверить целостность оболочки барабана. Измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением постоянного тока рекомендуется проводить до и после прокладки.
• Прокладка: Температура окружающего воздуха не должна быть ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении. Радиус изгиба – не менее 15 диаметров кабеля. При протяжке использовать кабельные ролики и линейку, не допускать заклинивания и рывков.
• Монтаж концевых и соединительных муфт: Обязательно использование комплектов муфт, рассчитанных на конкретное напряжение и сечение кабеля с изоляцией из СПЭ. Критически важна чистота, соблюдение геометрии заделки и герметичность.
• Засыпка траншеи: Использовать мягкий грунт без камней и строительного мусора. На расстоянии 200-250 мм над кабелем уложить сигнальную ленту.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвКПу2г и АПвПу2г?

Основное отличие – в материале внутренней оболочки. У АПвКПу2г между экраном и наружным полиэтиленом (Пу) находится слой из ПВХ пластиката (в). Эта комбинация (ПвПу) обеспечивает повышенную стойкость к блуждающим токам, так как ПВХ имеет высокое удельное объемное сопротивление. АПвПу2г имеет оболочку только из полиэтилена, что делает его более уязвимым в условиях сильных блуждающих токов, хотя он также стоек к коррозии.

Можно ли проложить кабель АПвКПу2г 150 мм² в кабельном канале (лотке) вместе с кабелями низкого напряжения 0,4 кВ?

Да, такая прокладка допускается ПУЭ, но с соблюдением условий. Кабели разных напряжений могут быть проложены в одном лотке, если выполнено одно из требований: кабели выше 1 кВ имеют оболочку из негорючего материала, либо кабели разделены несгораемой перегородкой, либо расстояние между группами кабелей не менее 100 мм. Кабель АПвКПу2г имеет оболочку из полимерных материалов, которые являются горючими, поэтому на практике требуется либо разделение, либо применение дополнительных огнезащитных покрытий (красок, лаков) согласно нормам.

Как правильно выбрать сечение 150 мм² для конкретного объекта? Какие расчеты необходимы?

Выбор сечения 150 мм² должен быть обоснован расчетом. Основные критерии:
1. По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного способа прокладки (см. Таблицу 1). Учитываются поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей вплотную, температуру земли/воздуха, глубину прокладки.
2. По потере напряжения: Для протяженных линий необходимо проверить, что потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не превышает нормированных значений (обычно ±5% от номинального).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Проверяется, что сечение 150 мм² выдержит расчетный ток КЗ за время его отключения защитой, без оплавления или повреждения изоляции.
4. По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки (промышленные предприятия) выполняется расчет по экономической плотности тока, регламентированной ПУЭ.

Какие муфты рекомендуется использовать для монтажа кабеля АПвКПу2г?

Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специализированные муфты:
Термоусаживаемые муфты (ТМ): Наиболее распространены. Монтаж производится с помощью газовой горелки или термофена. Требуют тщательного контроля температуры усадки.
Холодноусаживаемые муфты (ХМ): Усаживаются за счет предварительного растяжения на спирали, которая удаляется при монтаже. Не требуют открытого огня, что важно на пожароопасных объектах. Более просты и безопасны в монтаже.
Эпоксидные заливные муфты: Применяются реже, в основном для ремонтных работ или в специфических условиях.
Выбор конкретной серии муфт (например, 3M, Raychem, КВТ, ЗЭТ) должен соответствовать напряжению (10 кВ), сечению (150 мм²) и типу изоляции кабеля (СПЭ).

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле в каменистом грунте?

Да, обязательно. Полиэтиленовая оболочка, несмотря на прочность, может быть повреждена острыми краями камней при подвижках грунта или в процессе засыпки. Рекомендуется:
1. Создание песчаной подушки и присыпки толщиной не менее 100 мм снизу и сверху кабеля.
2. Укладка защитных плит (железобетонных или полимерных) или кирпича в один слой поперек трассы поверх присыпки.
3. Использование сигнальной ленты с металлической фольгой, которая также служит индикатором при поиске трассы.

Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля АПвКПу2г 150 мм²?

Основным документом является Сертификат соответствия ГОСТ Р или Техническому регламенту Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011). К кабелю также должен прилагаться Паспорт качества (сертификат) от производителя, в котором указаны: наименование завода-изготовителя, дата выпуска, номер барабана, строительная длина, результаты заводских испытаний (испытание повышенным напряжением, измерение сопротивления изоляции и жилы). Перед приемкой рекомендуется провести входной контроль, включая визуальный осмотр и измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.