Кабель АПвКПу2г 1х120
Кабель АПвКПу2г 1х120: полный технический анализ и область применения
Кабель марки АПвКПу2г 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки по ГОСТ Р 53769-2010 и ТУ 16.К71-304-2001 является ключом к пониманию его характеристик: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, К – броня из круглых стальных оцинкованных проволок, П – наружный защитный покров (подушка) в виде пластмассовой ленты, у – усиленная оболочка, 2г – индекс, обозначающий, что гидроизоляция выполнена лентами с алюмополимерной основой и герметизацией продольного шва, 1х120 – одна жила сечением 120 мм².
Конструкция и материалы
Конструкция кабеля АПвКПу2г является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (по ГОСТ 22483), круглой или секторной формы. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж и обеспечивает достаточную гибкость.
- Экран по жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, устраняя локальные концентрации напряженности, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки, сохраняет отличные диэлектрические свойства при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения.
- Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (лента или экструзия) и медных проволок. Полупроводящей слой контактирует с изоляцией, а поверх него наложены медные проволоки сечением, как правило, 25 или 35 мм², которые служат для проведения токов утечки и токов короткого замыкания. Проволоки могут быть упакованы в спираль или наложены продольно.
- Разделительный слой (подушка). Поверх экрана накладывается слой из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты. Его задача – защитить нижележащие слои от механического воздействия брони и предотвратить коррозию брони за счет электрохимических процессов.
- Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх подушки. Броня обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов и повреждений грызунами.
- Защитный покров (подушка под наружную оболочку). В данной маркировке «П» после «К» указывает на наличие пластмассовых лент поверх брони для защиты оболочки от коррозии и механических повреждений со стороны брони.
- Гидроизоляционный барьер (2г). Ключевая особенность кабелей с индексом «2г». Представляет собой комбинацию алюмополимерных лент, наложенных с перекрытием и последующей герметизацией продольного шва. Этот слой обеспечивает абсолютную защиту от проникновения радиальной влаги в конструкцию кабеля.
- Наружная оболочка. Изготовлена из поливинилхлоридного пластиката повышенной прочности (усиленная, индекс «у»). Оболочка защищает все внутренние элементы от агрессивных сред, влаги и механических воздействий. Имеет характерный черный цвет.
- Точные значения токовой нагрузки зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта, его теплового сопротивления, глубины заложения, количества кабелей в траншее и должны рассчитываться в соответствии с ПУЭ и методическими указаниями.
- Кабельные линии от распределительных подстанций 6/10 кВ до трансформаторных пунктов (ТП).
- Вводы на предприятия, крупные торговые центры, насосные станции.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам (с учетом допустимого тока в воздухе).
- Прокладка в земле (траншеях) в условиях высокой коррозионной активности и повышенной влажности грунтов.
Основные технические характеристики
Кабель АПвКПу2г 1х120 производится на номинальное напряжение 6, 10 и 20 кВ. Ниже приведены ключевые параметры для наиболее распространенного напряжения 10 кВ.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um), кВ | 8,7/10 (12) |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме | +90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 с) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,253 Ом/км |
| Допустимый длительный ток в земле (траншее) при +25°C в грунте | ~315 А* |
| Допустимый длительный ток в воздухе при +25°C | ~285 А* |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки | 16 кВ (на 10 мин) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКПу2г 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные и распределительные сети 6-10 кВ, электроснабжение промышленных предприятий, жилых микрорайонов, объектов инфраструктуры.
Типовые объекты применения:
Особенности прокладки в земле: Кабель с индексом «2г» специально разработан для прокладки в траншеях без дополнительных защитных труб или лотков. Однако это не отменяет требований к подготовке трассы. Необходимо обеспечить:
— Отсутствие в траншее мусора, камней с острыми краями.
— Устройство подушки из просеянного грунта или песка толщиной не менее 100 мм.
— Засыпку после укладки таким же материалом с последующей укладкой сигнальной ленты.
— Глубину заложения не менее 0,7-1,0 м до верха кабеля.
— Расстояние между параллельно проложенными кабелями не менее 100 мм (для 10 кВ).
Сравнение с аналогами и выбор марки кабеля
Выбор конкретной марки кабеля определяется условиями прокладки и эксплуатации. АПвКПу2г занимает свою четкую нишу.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвКПу2г | Алюминиевая жила, броня из проволок, гидрозащита «2г». | Прокладка в земле (траншеях) с высокой влажностью, в коррозионных грунтах, без дополнительной защиты. |
| АПвПуг | Броня из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Б»), гидрозащита «г». | Прокладка в земле с риском механических повреждений, но без значительных растягивающих усилий. |
| АПвПу | Отсутствие брони («нг» – небронированный) и гидрозащиты «2г». | Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах), где исключено прямое механическое воздействие. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня из лент. Устаревшая, но еще применяемая технология. | Замена старых линий. Требует соблюдения перепадов уровней при прокладке из-за стекания пропитки. |
| ПвПг | Медная жила (отсутствие «А» в начале), остальная конструкция аналогична АПвПг. | Ответственные линии с повышенными требованиями к токовой нагрузке и надежности, при ограниченном сечении. |
Критерии выбора:
1. Материал жилы: Алюминий (А) легче и дешевле меди, но имеет большее удельное сопротивление и склонность к ползучести в контактных соединениях. Медь (отсутствие «А» или марка «ПвПг») обеспечивает большую пропускную способность и надежность контактов.
2. Тип брони: Проволочная броня («К») лучше противостоит растягивающим усилиям, ленточная («Б») – продавливающим.
3. Наличие гидрозащиты «2г»: Обязательно для прокладки в заболоченных, обводненных грунтах, в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Для сухих грунтов может быть избыточна.
4. Класс напряжения: Определяется сетевым напряжением. Нельзя применять кабель на 6 кВ в сети 10 кВ.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвКПу2г требует специальной подготовки и инструмента. Особое внимание уделяется разделке конца кабеля и монтажу концевых муфт. Процесс включает послойное снятие оболочки, брони, экранов и изоляции с точным соблюдением размеров, указанных в инструкции к муфте. Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты. Критически важно обеспечить герметичность муфты, равную герметичности самого кабеля, чтобы влага не проникла в стык. Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается индекс «2г» от просто «г» в маркировке?
Индекс «г» обозначает наличие гидрофобного заполнителя в виде геля в межпроволочном пространстве экрана. Индекс «2г» означает, что помимо такого заполнителя, в конструкции кабеля присутствует герметичный металлический барьер (алюмополимерная лента), который обеспечивает полную радиальную герметизацию. Кабель с «2г» обладает высшей степенью защиты от проникновения влаги и рекомендуется для прокладки в условиях постоянного обводнения.
Можно ли прокладывать кабель АПвКПу2г 1х120 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Наличие брони и наружной ПВХ оболочки позволяет прокладывать его в воздушной среде, в том числе в условиях воздействия солнечного излучения. Однако необходимо учитывать два фактора: 1) допустимый длительный ток в воздухе примерно на 10% ниже, чем при прокладке в земле (см. Таблицу 1); 2) необходимо обеспечить крепление кабеля с помощью небронирующих хомутов, чтобы не повредить оболочку. Для открытых трасс также рекомендуется проверять стойкость оболочки к УФ-излучению (обычно ПВХ для наружной оболочки содержит сажу, обеспечивающую защиту).
Как правильно выбрать сечение экранных проволок?
Сечение медных проволок экрана нормировано и выбирается в зависимости от сечения основной жилы. Для жилы 120 мм² стандартом предусмотрено сечение экранных проволок 25 мм². Это сечение обеспечивает проведение токов однофазного короткого замыкания на землю. В проектной документации может быть указано иное сечение (например, 35 мм²) исходя из расчетных токов КЗ в конкретной сети. Следовать проекту обязательно.
Требуется ли для кабеля АПвКПу2г дополнительная защита при прокладке в земле (трубы, лотки)?
Как правило, не требуется. Конструкция кабеля (броня, усиленная оболочка, гидрозащита) рассчитана на прямую укладку в подготовленную траншею. Использование труб (ПНД, асбестоцементных) или защитных плит может быть оправдано только в исключительных условиях: при очень высоких внешних механических нагрузках (например, под дорогами с интенсивным движением тяжелого транспорта), в зонах с высокой активностью грызунов, или при необходимости будущего быстрого извлечения/замены кабеля без вскрытия грунта.
Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?
При монтаже концевых муфт (КВМт, ПСТк и др.) на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из проволок необходимо:
1. Тщательно зачистить и заземлить медные проволоки экрана. Для этого их часто собирают в жгут и опрессовывают наконечником.
2. Обеспечить плавный переход электрического поля с помощью электропроводящих или полупроводящих термоусадок.
3. Герметизировать место входа кабеля в муфту для сохранения свойства «2г».
4. Использовать только комплекты муфт, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и проволочным экраном.
Несоблюдение технологии монтажа муфты является основной причиной выхода из строя кабельных линий.
Какой документ подтверждает качество кабеля и что в нем должно быть указано?
Основным документом является Сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011) и Паспорт качества (или сертификат качества) от производителя. В паспорте должны быть указаны: наименование завода-изготовителя, дата изготовления, номер барабана, марка кабеля, номинальное напряжение, сечение, длина, результаты электрических испытаний (испытание изоляции повышенным напряжением, измерение сопротивления жилы), ссылка на ТУ (16.К71-304-2001). Рекомендуется также запрашивать протоколы испытаний на нераспространение горения (при необходимости) и на параметры гидрозащиты.