Кабель АПвКПуг 1х95
Кабель АПвКПуг 1х95: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКПуг 1х95 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с медными проволоками в качестве защитного покрова, предназначенный для эксплуатации в грунте. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных кабельных линиях электропередачи среднего и высокого напряжения. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения долговечной, надежной и безопасной передачи электроэнергии в жестких условиях внешней среды.
Расшифровка маркировки АПвКПуг 1х95
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из полиэтилена.
- в – обозначение, что полиэтилен является сшитым (вулканизированным). Это ключевая особенность, определяющая температурные и механические свойства изоляции.
- К – наличие экрана поверх изоляции в виде медной ленты или проводящего слоя.
- П – наружная оболочка из полиэтилена.
- уг – исполнение для прокладки в грунте. Подразумевает наличие дополнительных защитных элементов.
- 1х95 – одна токопроводящая жила сечением 95 мм².
- Полупроводящий слой – экструдируется непосредственно на изоляцию, аналогично внутреннему экрану.
- Электропроводящий слой (медный экран) – выполняется в виде медной ленты, наложенной спиральной обмоткой, или в виде оплетки из медных проволок. В кабелях марки АПвКПуг чаще применяется оплетка. Этот слой служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является элементом системы защиты (путь для тока короткого замыкания), а также выполняет функцию заземляющего проводника.
- Поверх медного экрана накладывается подушка (прослойка) из битума, крепированной бумаги или полимерных материалов. Она предотвращает повреждение экрана и изоляции элементами брони.
- Броня выполняется из медных оцинкованных проволок, наложенных поверх подушки. Это принципиальное отличие от кабелей типа АПвБГ или АПвБбШв, где броня стальная. Медные проволоки (обозначение «К» в маркировке после «АПв») выполняют двойную функцию: они являются механической защитой и дополнительным проводящим элементом, параллельным экрану, для токов КЗ и заземления.
- Наружная оболочка из полиэтилена (П) защищает броню от химической и электрохимической коррозии в грунте. Полиэтилен стойк к влаге, агрессивным почвам и обладает хорошими механическими свойствами.
- Коррозионная стойкость брони: Медные проволоки брони не подвержены электрокоррозии от блуждающих токов и менее чувствительны к химической агрессии грунтов по сравнению с оцинкованной сталью.
- Высокая проводимость экрана и брони: Медь обеспечивает низкое сопротивление пути для токов короткого замыкания, что улучшает работу релейной защиты.
- Отсутствие потерь на вихревые токи: В одножильных кабелях с немагнитной (медной) броней отсутствуют дополнительные потери, характерные для стальной брони, что повышает пропускную способность линии.
- Надежность изоляции XLPE: Высокая стойкость к тепловым перегрузкам, влаге и трекингу.
Конструкция кабеля АПвКПуг 1х95
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа бухты кабеля. Жила имеет круглую форму.
2. Экранирование жилы (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, в отличие от обычного ПЭ, подвергается процессу вулканизации (сшивке молекул), что придает ему выдающиеся свойства: высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкость к механическим нагрузкам, низкое влагопоглощение и высокие диэлектрические характеристики. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 16442-80 или ТУ 16-705.499-2010) и для напряжения 10 кВ составляет около 3,4 мм.
4. Экранирование изоляции (внешний экран)
Состоит из двух элементов:
5. Защитный покров (броня) и оболочка
Буквы «уг» в маркировке указывают на специфическую конструкцию защитного покрова для грунта:
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) |
| Сечение жилы | 95 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Класс гибкости жилы | 2 (многопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа | 2.5U0 + 2 кВ в течение 5 мин (для 10 кВ – 22 кВ) |
| Строительная длина, не менее | 250-300 м (оговаривается в заказе) |
| Радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКПуг 1х95 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10-15 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – кабельные линии электроснабжения, прокладываемые непосредственно в земле (траншеях), без дополнительной защиты трубами или блоками, но с обязательной песчаной подсыпкой и засыпкой.
Преимущества использования:
Особенности монтажа: При прокладке одножильных кабелей в земле необходимо учитывать явление возникновения наведенных токов в экранах (броне). Согласно ПУЭ, экраны (броню) одножильных кабелей на напряжение 6-35 кВ должны быть заземлены на обоих концах линии. Для уменьшения потерь и наведенного напряжения при больших длинах линии может применяться перекрестное соединение экранов между тремя фазами с их заземлением в точках соединения.
Сравнение с аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Конструкция брони/защиты | Основная область применения | Ключевое отличие |
|---|---|---|---|---|
| АПвКПуг | Алюминий/XLPE | Медные проволоки + полиэтилен | Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами | Медная броня, совмещенная с экраном |
| АПвБбШв | Алюминий/XLPE | Две стальные ленты + ПВХ шланг | Прокладка в земле (траншеях), туннелях | Стальная ленточная броня, более низкая стоимость |
| АПвПу | Алюминий/XLPE | Усиленная полиэтиленовая оболочка (без брони) | Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, где исключен механический риск | Отсутствие брони, меньший вес и радиус изгиба |
| АСБл | Алюминий/Бумажная пропитанная | Стальные ленты, подушка с битумом | Старые сети, линии с особыми требованиями по стойкости к КЗ | Бумажная изоляция, ограничение по перепаду высот, устаревающая технология |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Почему в маркировке указано «К», если броня из медных проволок? Это ошибка?
Нет, это не ошибка. Согласно сложившейся системе обозначений в кабельной технике, буква «К» в позиции после обозначения изоляции (в нашем случае «АПвК») традиционно указывает на экран. Однако в кабелях типа АПвКПуг медные проволоки, наложенные поверх подушки, выполняют комбинированную функцию: они являются и экранирующим элементом (продолжением медного экрана), и механической защитой (броней). Таким образом, обозначение «К» здесь указывает именно на наличие этого медного экранирующе-защитного покрова.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвКПуг 1х95 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с учетом климатических условий. Полиэтиленовая оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению, но для длительной прокладки на открытом солнце предпочтительнее кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (часто в маркировке добавляют «с» – АПвКПсуг). При этом механическая защита медными проволоками остается актуальной. Однако основное и экономически более целесообразное назначение данного кабеля – прокладка в грунте.
3. Как правильно заземлять кабель АПвКПуг 1х95?
Медные проволоки защитного покрова (брони) и подлежащий медный экран должны быть соединены между собой на концах кабеля и надёжно заземлены. Для одножильных кабелей на напряжение 6-10 кВ, согласно ПУЭ 7 изд. п. 1.7.76-1.7.83, рекомендуется заземление на обоих концах линии. Это обеспечивает путь для тока короткого замыкания и безопасность обслуживания. Для монтажа применяют специальные концевые заделки (муфты), в которых предусмотрены контакты для соединения и вывода медных проволок экрана/брони на заземляющие шины.
4. В чем главное преимущество алюминиевой жилы перед медной в данном кабеле?
Основное преимущество – экономическое. Кабель с алюминиевой жилой существенно дешевле аналогичного по сечению и параметрам кабеля с медной жилой (например, ПвКПуг). При сечении 95 мм² это разница может составлять 2-3 раза. Для стационарных прокладок в грунте, где не требуется высокая гибкость, алюминий является оптимальным выбором по критерию «цена/пропускная способность». Недостатком является больший, чем у меди, радиус изгиба и необходимость более тщательного соединения в муфтах для предотвращения окисления.
5. Какое максимальное расстояние можно проложить линию из кабеля АПвКПуг 1х95?
Технически максимальная длина ограничена, в первую очередь, не конструкцией кабеля, а параметрами сети: емкостным током замыкания на землю, потерями напряжения, наведенным напряжением на экранах. Для кабелей 10 кВ с изоляцией из XLPE сечением 95 мм², при условии правильного заземления экранов, длина участка может достигать нескольких километров (обычно 5-10 км, но точный расчет должен выполнять проектировщик с учетом конкретных условий). Критическим фактором становится необходимость применения устройств для поперечного соединения экранов (СКЗ) на длинных линиях для снижения в них потерь.
Заключение
Кабель АПвКПуг 1х95 является современным, технологичным и надежным решением для строительства распределительных сетей 6-15 кВ с прокладкой в грунте. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена и коррозионно-стойкой медной брони-экрана, обеспечивает длительный срок службы в условиях агрессивных почв и наличия блуждающих токов. Выбор данного кабеля оправдан при проектировании ответственных линий электропередачи, где приоритетом является не только первоначальная стоимость, но и минимальные эксплуатационные затраты, высокая надежность и безопасность в течение всего жизненного цикла энергообъекта.