Кабель АПвКПу2г 70 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКПу2г 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, броней из стальных оцинкованных проволок и герметизированным наружным покровом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях повышенной влажности, включая трассы, подверженные растягивающим усилиям и механическим воздействиям. Номинальное напряжение — 10 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвКПу2г
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- Пв — изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВХ по старой классификации, но в современном обозначении для 10 кВ — это именно сшитый полиэтилен).
- К — бронепокров из круглых стальных оцинкованных проволок.
- Пу — наружная оболочка из усиленного полиэтилена.
- 2г — индекс, обозначающий: «2» — класс герметичности (полная герметизация оболочки, включая продольную влагозащиту), «г» — отсутствие джутовой подушки под броней (гидрофобный заполнитель).
- 70 — номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, секторной или круглой формы, сечением 70 мм², соответствующая классу 1 или 2 по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле: Полупроводящий экран в виде ленты или экструдированного слоя, выравнивающий электрическое поле вокруг изолированной жилы.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от напряжения. Для 10 кВ обычно составляет около 3,4 мм.
- Экран по изоляции: Полупроводящий слой, поверх которого наложена медная лента или проволоки эквипотенциального соединения. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.
- Поясная изоляция: Изоляционная лента, наложенная поверх скрученных изолированных жил.
- Заполнитель: Гидрофобный (негигроскопичный) материал, например, на основе полиэтиленовых жгутов или резиновых смесей. Заполняет пространство между жилами для придания кабелю круглой формы и дополнительной герметизации.
- Разделительный слой: Полиэтиленовая или аналогичная лента, отделяющая внутренние элементы от брони.
- Броня: Из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Обеспечивает защиту от механических повреждений, грызунов и воспринимает растягивающие нагрузки.
- Наружная оболочка: Из полиэтилена (обозначение «Пу»), стойкого к агрессивным средам, ультрафиолету и истиранию. Имеет повышенную толщину для защиты брони от коррозии. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Прокладка в земле: Допускается в грунтах всех категорий, включая сейсмические районы, болотистые местности и грунты с высокой коррозионной активностью (при условии дополнительных мер). Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта и грызунов. Оболочка «Пу» устойчива к влаге и химикатам.
- Прокладка по воздуху: Возможна по фасадам зданий, эстакадам, мостам. Кабель устойчив к УФ-излучению и атмосферным осадкам. Броня обеспечивает защиту от ветровых и гололедных нагрузок.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, каналах. Не рекомендуется для прокладки в помещениях с возможным распространением пожара, так как полиэтилен горит с выделением большого количества тепла.
- Высокую стойкость к растяжению, что критично для прокладки на наклонных трассах, в болотах, через водные преграды.
- Лучшую гибкость и меньший радиус изгиба по сравнению с ленточной бронёй.
- Повышенную стойкость к точечным ударам.
Конструкция кабеля АПвКПу2г 70 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
Основные технические и электрические характеристики
Кабель соответствует требованиям ТУ 16.К71-335-2004 и международным стандартам (МЭК 60502-2).
Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвКПу2г на напряжение 10 кВ
| Параметр | Значение для сечения 70 мм² | Примечания |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 | U0 — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное |
| Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ | 12 | |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 25 | Продолжительность 10 минут |
| Допустимая длительная температура жилы, °C | 90 | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура при КЗ, °C | 250 | Продолжительность не более 5 с |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0,443 | Для многопроволочной жилы |
| Емкость, мкФ/км | ~0,3 | Приблизительное значение |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,1 | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Стойкость к растягивающему усилию | Высокая, определяется прочностью стальных проволок брони |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКПу2г 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основная сфера применения — воздушные линии (ВЛ) с подвеской на опорах, а также прокладка в земле (траншеях).
При прокладке в земле обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах с высокой активностью грызунов или риском повреждений — защитных плит или кирпича. Необходимо соблюдать нормированные расстояния до параллельно проложенных кабелей и коммуникаций.
Сравнение с аналогами и выбор сечения
Кабель АПвКПу2г является аналогом кабеля АПвБШв, но имеет принципиальное отличие в виде брони из проволок (К) вместо брони из стальных лент (Б). Это обеспечивает:
Выбор сечения 70 мм² определяется расчетным током нагрузки, условиями прокладки и экономической целесообразностью. Для напряжения 10 кВ это сечение часто используется для питания районных подстанций, крупных промышленных объектов, в качестве магистральных линий в распределительных сетях.
Таблица 3. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвКПу2г 70 мм² (ориентировочно)
| Условие прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C | — | ~215 |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | — | ~200 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом поправочных коэффициентов на температуру, количество работающих кабелей в траншее и т.д.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля требует специальной подготовки и инструмента. При разделке необходимо обеспечить сохранность герметизации. Соединение жил производится с помощью соединительных муфт (СМ) 10 кВ, предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Концевые муфты (КН) используются для присоединения к оборудованию подстанций. Особое внимание уделяется заземлению брони и экранов — они должны быть заземлены с двух сторон для устранения наведенных потенциалов и обеспечения безопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКПу2г от АПвБШв?
Ключевое отличие — в типе брони. АПвКПу2г имеет броню из стальных оцинкованных проволок (К), что обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам и лучше подходит для сложных трасс (болота, склоны, переходы). АПвБШв имеет броню из стальных лент (Б), которая в первую очередь защищает от механических повреждений, но менее устойчива к растяжению.
Можно ли прокладывать кабель АПвКПу2г 70 мм² в помещении?
Прокладка в помещениях возможна, но с ограничениями. Полиэтиленовая оболочка и изоляция являются горючими материалами. В соответствии с ПУЭ и требованиями пожарной безопасности, при групповой прокладке внутри зданий необходимо применять кабели с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющие горение с низким дымовыделением). АПвКПу2г таким индексом, как правило, не обладает.
Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, глубина прокладки). Ориентировочное значение для трехжильного кабеля АПвКПу2г 70 мм², проложенного в земле, составляет около 215 А. Однако окончательный расчет должен выполнять проектировщик на основе актуальных нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ Р 50571.5.52-2011).
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня и оболочка кабеля сами по себе являются серьезной защитой. Однако в обязательном порядке рекомендуется: укладка на подготовленную песчаную подушку, защита сверху сигнальной лентой, а в зонах с высоким риском механических повреждений (дороги, места возможных раскопок) — использование защитных плит, кирпича или бетонных лотков.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Заявленный производителем срок службы — не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий прокладки и эксплуатации: отсутствие перегрузок по току, отсутствие повреждений оболочки при монтаже, коррозионная стойкость брони, стабильность параметров сети (отсутствие перенапряжений).
Нужно ли заземлять броню и экраны кабеля АПвКПу2г?
Да, это обязательное требование ПУЭ. Броня и экраны (металлические части поверх изоляции жил) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), обеспечивает срабатывание защит при повреждении изоляции и снижает уровень электромагнитных помех.
Заключение
Кабель АПвКПу2г 70 мм² является современным, надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей 10 кВ в условиях, требующих повышенной механической прочности и устойчивости к растяжению. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокие диэлектрические и температурные характеристики), проволочной брони и герметизированной полиэтиленовой оболочки, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле, по воздуху и в сложных грунтовых условиях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с нормативной документацией гарантируют долгий и бесперебойный срок службы энергетической линии.