Кабель АПвП2г 1-х жильный 6 кВ

Кабель АПвП2г 1-х жильный 6 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвП2г на напряжение 6 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевой жилой, экранированный, с защитным покровом в виде гофрированной алюминиевой оболочки и наружным полимерным шлангом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и пригодность для эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях и по эстакадам, в том числе в условиях агрессивных сред и сейсмической активности.

Расшифровка маркировки АПвП2г

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте кабелей на 6 кВ подразумевается сшитый полиэтилен (СПЭ).
• в – материал оболочки (поверх экрана): выпрессованный поливинилхлорид (ПВХ) или полиэтилен (в зависимости от модификации, но в данной конструкции чаще следует далее).
• П – тип защитного покрова: плоская стальная или алюминиевая броня. В данном случае – гофрированная алюминиевая оболочка.
• 2г – обозначение защитного покрова: «2» – наличие дополнительной оболочки поверх брони, «г» – гофрированная металлическая защитная оболочка (армирование).
• 1-х жильный – количество и гибкость токопроводящих жил: одна жила, нормальной гибкости.

6 кВ – номинальное напряжение сети.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из выпрессованного полимера, с защитным покровом в виде гофрированной алюминиевой оболочки и наружным шлангом, на напряжение 6 кВ.

Конструкция кабеля АПвП2г 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает достаточную гибкость.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля у поверхности жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.

3. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6 кВ) и сечения жилы. СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым ударам и влаге. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) делает материал не плавящимся при высоких температурах.

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле внутри изоляции, ограничивая его распространение наружу.

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из полупроводящих или электроизоляционных лент. Служит для фиксации экрана по изоляции и защиты его от повреждения при наложении металлического экрана.

6. Металлический экран

Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. В кабелях типа АПвП2г чаще применяется медная лента или проволока. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание токов утечки при повреждении изоляции, обеспечение пути для тока короткого замыкания. Является важнейшим элементом безопасности.

7. Оболочка (внутренняя)

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или полиэтилена. Защищает металлический экран от коррозии и механических повреждений, а также служит основой для наложения брони.

8. Броня (гофрированная алюминиевая оболочка)

Ключевой элемент марки «П2г». Представляет собой гофрированную ленту или оболочку из алюминиевого сплава. Гофрирование придает продольную гибкость при сохранении высокой механической прочности. Функции: защита от механических повреждений (ударов, сдавливания, грызунов), барьер от влаги и, что критически важно, продольная герметизация кабеля. Алюминиевая броня также может выполнять функцию нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью или выступать в роли заземляющего проводника.

9. Наружный шланг (защитный покров)

Наружная оболочка из ПВХ пластиката или полиэтилена, нанесенная поверх брони. Защищает алюминиевую броню от химической коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает стойкость к ультрафиолету (при прокладке на воздухе), уменьшает трение при протяжке и придает кабелю законченный вид.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 15 кВ в течение 10 минут.
• Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ в течение 15 минут (часто применяется для приемо-сдаточных испытаний).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность до 4 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Строительная длина: не менее 250 метров (может быть оговорена в заказе).

Таблица 1. Весогабаритные и электрические данные для основных сечений кабеля АПвП2г 6 кВ (примерные данные)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальное сопротивление жилы при +20°C, Ом/км (ГОСТ)	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле*, А
50	45-50	1800-2100	0.641	185-200
70	48-53	2100-2400	0.443	225-240
95	52-57	2500-2900	0.320	270-285
120	55-60	2900-3300	0.253	310-325
150	58-63	3300-3800	0.206	350-365
185	62-67	3800-4400	0.167	395-410
240	67-72	4600-5300	0.125	460-475

• Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, глубины заложения, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения. Расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвП2г 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Кабельные линии в распределительных сетях 6 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
• Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
• Вводы на подстанции и ГПП.
• Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах), где требуется защита от механических воздействий.
• Прокладка в земле (траншеях), в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и с наличием блуждающих токов (алюминиевая броня более стойка, чем стальная).
• Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (при использовании оболочек из не распространяющих горение материалов).

Особенности монтажа и прокладки

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля с гофрированной алюминиевой оболочкой это значение обычно составляет 20D_нар.
• Прокладка в земле: Рекомендуемая глубина заложения от планировочной отметки – 0,7-1,0 м. Кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкой земли без камней или песок. Сверху засыпается таким же материалом и укладывается сигнальная лента. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.
• Заземление: Металлический экран и гофрированная алюминиевая броня кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и корректной работы релейной защиты. При большой длине линии рекомендуется выполнять кросс-соединение экранов для уменьшения потерь и наведенных токов.
• Монтаж муфт: Для соединения и ответвления применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ и металлическим экраном. Герметизация узла присоединения муфты к броне – критически важный этап.
• Учет теплового расширения: При прокладке в воздухе (например, в туннелях) необходимо предусматривать компенсационные петли для нивелирования линейных расширений кабеля при изменении нагрузки и температуры.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Кабель АПвП2г является одним из представителей класса кабелей 6 кВ с изоляцией из СПЭ. Важно понимать его отличия от других распространенных марок.

Таблица 2. Сравнение кабеля АПвП2г с основными аналогами

Критерии выбора: Выбор между АПвП2г, АПвПу2г и другими типами зависит от условий прокладки. Если трасса проходит в грунтах с высокой коррозионной активностью, влажных или с блуждающими токами – предпочтителен АПвП2г с алюминиевой броней. При риске механических растяжений (например, на склонах) – может быть выбран АПвПу2г со стальной гофроброней. Для экономии в стандартных условиях без агрессивной среды может подойти АПвВг.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальное отличие кабеля с изоляцией из СПЭ (АПвП2г) от кабеля с бумажно-масляной изоляцией (ААШв, ААБл) на 6 кВ?

Ответ: Отличия кардинальны. Кабель с бумажно-масляной изоляцией требует поддержания постоянного давления масла, имеет ограничения по перепадам высот при прокладке, более сложен в монтаже муфт и обладает повышенной пожароопасностью. СПЭ-кабель (АПвП2г) – сухой, не требует систем подпитки, допускает любые трассы прокладки, имеет меньший вес и диаметр, более высокую допустимую температуру работы (+90°C против +70°C для бумажной), прост в обслуживании. СПЭ-кабели практически полностью вытеснили бумажные в новых проектах.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей АПвП2г в одной траншее? Как правильно их расположить?

Ответ: Да, можно. Согласно ПУЭ, при параллельной прокладке в земле расстояние в свету между силовыми кабелями напряжением 6 кВ должно быть не менее 0,1 м. Для снижения взаимного нагрева и обеспечения нормального теплоотвода рекомендуется располагать кабели в треугольнике или с промежутками. При укладке в «треугольник» следует учитывать, что токовая нагрузка может быть снижена на 10-15% по сравнению с одиночной прокладкой. Необходим точный тепловой расчет.

Вопрос 3: Как правильно заземлять броню и экран кабеля АПвП2г? Нужно ли это делать с двух сторон?

Ответ: Металлический экран (медная лента/проволока) и гофрированная алюминиевая броня должны быть надежно соединены и заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность при повреждении изоляции, так как ток короткого замыкания пойдет по экрану/броне, вызвав срабатывание защиты. Исключение составляют очень длинные линии (обычно более 1-2 км), где может потребоваться заземление в одной точке для уменьшения циркулирующих токов, но такое решение требует детального расчета и обоснования.

Вопрос 4: Что означает индекс «г» в маркировке и каковы его практические преимущества?

Ответ: Индекс «г» означает «гофрированный» и относится к металлической защитной оболочке (броне). Преимущества: 1) Герметичность – гофрированная оболочка обеспечивает эффективный барьер против проникновения влаги и газов вдоль кабеля. 2) Гибкость – при сохранении высокой механической прочности гофра позволяет изгибать кабель с меньшим радиусом (обычно 20D) по сравнению с гладкой трубой. 3) Отсутствие необходимости в продольной подушке под броней, так как гофра не имеет острых кромок.

Вопрос 5: Каков срок службы кабеля АПвП2г 6 кВ и от чего он зависит?

Ответ: Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок и коротких замыканий, корректности монтажа (особенно муфт), агрессивности среды, механических повреждений. Критически важным для долговечности является сохранение герметичности оболочки и брони для предотвращения попадания влаги в изоляцию.

Вопрос 6: Можно ли использовать кабель АПвП2г для прокладки по воздуху (по фасадам, эстакадам)?

Ответ: Да, можно. Наружный ПВХ или полиэтиленовый шланг обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при этом необходимо учитывать: 1) Требования к крепежу – он не должен повреждать наружную оболочку. 2) Необходимость учета линейных расширений при изменении температуры и нагрузки – кабель должен укладываться с компенсаторами (змейкой). 3) При очень низких температурах (-15°C и ниже) монтаж без подогрева запрещен из-за риска растрескивания полимерных материалов.

Заключение

Кабель АПвП2г 1-х жильный 6 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и герметичной гофрированной алюминиевой брони, обеспечивает высокий уровень эксплуатационных характеристик: долговечность, стойкость к внешним воздействиям, безопасность и удобство монтажа. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления, а также использование качественной кабельной арматуры являются залогом бесперебойной работы линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых сетей 6 кВ кабель типа АПвП2г обоснованно считается одним из основных рекомендуемых вариантов для прокладки в земле и кабельных сооружениях.