Кабель АПвКПу2г 6 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвКПу2г 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его маркировка, расшифровываемая как Алюминиевая токопроводящая жила, Проводная, в изоляции из сшитого полиэтилена, Кабельная конструкция (броня из круглых оцинкованных стальных проволок), Полиэтиленовый усиленный защитный шланг, 2г – двойная герметизация (гидрофобный заполнитель в жилах и оболочке), является ключом к пониманию его высоких эксплуатационных характеристик и области применения.
Конструкция кабеля АПвКПу2г
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность, долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (материал — А5Е, А7Е по ГОСТ 22483), класса 2 (многопроволочная, секторной или круглой формы). Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование пространства внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Сечения жил стандартизированы и соответствуют рядам от 50 до 800 мм².
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных концентраций напряженности поля, что критически важно для высоковольтной изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем вулканизации (сшивки молекул), обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с традиционным ПВХ или бумажно-масляной изоляцией: высокая электрическая прочность, низкие диэлектрические потери, отличная стойкость к тепловому старению и перегрузкам. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)
Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле строго внутри изоляции. Этот экран также служит основой для подключения к системе заземления.
5. Поясная изоляция
Представляет собой обмотку из полупроводящей ленты поверх экрана на изоляции. Она обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном и дополнительную стабилизацию электрического поля в многожильных кабелях.
6. Металлический экран
Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, создание пути для токов короткого замыкания. В кабеле АПвКПу2г металлический экран является обязательным элементом для напряжения 6 кВ.
7. Заполнитель и разделительный слой
Между изолированными жилами и под броней располагается заполнитель из гидрофобного (водоотталкивающего) материала. Это ключевой элемент маркировки «2г», обеспечивающий продольную герметизацию конструкции. В случае повреждения внешней оболочки, заполнитель препятствует распространению влаги вдоль оси кабеля. Поверх заполнителя может накладываться поясная изоляция из полимерных лент.
8. Броня
Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения (индекс «К» в маркировке). Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
9. Наружная оболочка
Внешний защитный шланг из полиэтилена (индекс «Пу»). Обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям (УФ-излучению, осадкам), агрессивным химическим средам, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту. Полиэтиленовая оболочка в сочетании с броней и гидрофобным заполнителем делает кабель пригодным для прокладки в земле (в траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях и по эстакадам.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/6 (7,2) кВ |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (окружающая среда) |
| Допустимая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек), +250°C (при перегрузке) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 12 кВ в течение 10 минут |
| Стойкость к сквозному горению | Не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ 33394) |
Область применения и преимущества перед кабелями старых типов
Кабель АПвКПу2г 6 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, производственных помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Он широко используется в сетях электроснабжения промышленных предприятий, городских распределительных сетях 6 кВ, для питания мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций, в системах собственных нужд электростанций и подстанций.
Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (типа АСБл, ЦАСБл):
- Высокая надежность и безопасность: Отсутствие риска утечки масла и, как следствие, возгорания. Нет необходимости в сложных системах масляного давления и сигнализации.
- Простота монтажа и эксплуатации: Допускает прокладку на трассах с большими перепадами по высоте без ограничений, характерных для маслонаполненных кабелей.
- Большая допустимая токовая нагрузка: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C у бумажно-масляных) позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Меньший вес и габариты: При одинаковом сечении и напряжении кабель со СПЭ-изоляцией имеет меньший диаметр и массу, что упрощает транспортировку и прокладку.
- Меньшие диэлектрические потери: Снижение потерь в изоляции повышает экономическую эффективность передачи энергии.
- Повышенная термостойкость: Рабочая температура +90°C против +70°C у ПВХ.
- Лучшие диэлектрические характеристики на высокое напряжение: СПЭ-изоляция является стандартом для среднего напряжения (6-35 кВ).
- Стойкость к деформациям при нагреве: Сшитый полиэтилен не течет и не размягчается при перегрузках.
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба.
- При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м.
- При вводе в здания или переходе из земли в воздушную линию необходимо обеспечить герметизацию конца кабеля для предотвращения миграции влаги.
- Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей 6 кВ с СПЭ-изоляцией. Процесс монтажа муфт включает послойное восстановление всех элементов конструкции кабеля (экранов, изоляции, оболочки) с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов и требует высокой квалификации персонала.
- Обязательным является качественное заземление металлического экрана с двух сторон. В трехжильных кабелях экраны всех жил обычно соединяются и заземляются.
Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляции:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКПу2г требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКПу2г от АПвПуг?
Основное отличие – наличие брони. АПвКПу2г имеет броню из круглых стальных оцинкованных проволок («К» в маркировке), что обеспечивает повышенную механическую защиту. АПвПуг – кабель без брони, с полиэтиленовой оболочкой, усиленной (у). Он применяется там, где нет риска механических повреждений (в кабельных каналах, туннелях). Буквы «2г» (двойная герметизация) могут присутствовать в маркировке обоих типов.
Можно ли проложить кабель АПвКПу2г в воде?
Нет, данный тип кабеля не предназначен для постоянной прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Хотя он имеет гидрофобный заполнитель и полиэтиленовую оболочку, для прокладки в водной среде требуются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, АПвП).
Как расшифровать сечение 3х120/25 в обозначении кабеля?
Это означает: три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая и одна жила нулевого (нейтрального) провода или жила защитного заземления (РЕ) сечением 25 мм². Наличие и сечение нулевой жилы определяется проектом и требованиями к сети.
Какой кабель выбрать для прокладки в земле на территории промышленного предприятия: АВБбШв или АПвКПу2г?
Для напряжения 6 кВ выбор однозначен – АПвКПу2г. Кабель АВБбШв (с ПВХ изоляцией и броней) применяется на напряжения до 1 кВ. Для сетей 6 кВ и выше стандартом является изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая необходимую электрическую прочность и надежность.
Требуется ли для кабеля АПвКПу2г дополнительная защита от коррозии при прокладке в земле?
Оцинкованная стальная броня и полиэтиленовая оболочка обеспечивают достаточную защиту в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью. В сильноагрессивных грунтах (с высоким содержанием солей, щелочей, блуждающими токами) рекомендуется прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах с дополнительной внешней изоляцией, либо выбор кабеля с броней из нержавеющей стали (спецзаказ).
Что означает индекс «нг(А)-HF» в расширенной маркировке?
Это дополнительные показатели пожарной безопасности. «нг(А)» – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная опасность, высокая плотность пучка кабелей). «HF» (Halogen Free) – безгалогенный, с пониженным дымовыделением и коррозионной активностью продуктов горения. Такие исполнения требуются для прокладки в людных помещениях, метро, на объектах с массовым пребыванием людей.
Как определяется необходимое сечение жил кабеля АПвКПу2г?
Сечение выбирается на основе расчета по следующим критериям: допустимая длительная токовая нагрузка (по таблицам ПУЭ с учетом способа прокладки и температуры среды), потери напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Расчет должен выполняться проектной организацией.
Заключение
Кабель АПвКПу2г 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на сшитополиэтиленовой изоляции, двойной герметизации и броневой защите, обеспечивает длительный срок службы, высокую пропускную способность и минимальные эксплуатационные расходы. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного типа кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом бесперебойного и безопасного электроснабжения ответственных объектов.