Кабель АПвП2г 10 кВ 400 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвП2г 10 кВ 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие современным требованиям к кабельным линиям распределительных сетей среднего класса напряжения.

Расшифровка маркировки АПвП2г

Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв по ГОСТ, что означает «полиэтилен вулканизированный»).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П2г – бронепоков из двух оцинкованных стальных лент с защитным гидрофобным слоем («г» – голый, указывает на отсутствие наружного защитного шланга поверх брони).

Таким образом, полная расшифровка: Алюминиевый, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с броней из двух стальных лент без защитного шланга, на напряжение 10 кВ, сечением основной жилы 400 кв. мм.

Конструкция кабеля АПвП2г 10 кВ 400 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила секторной или сегментной формы, изготовленная из алюминия марки АВЕ (алюминий для электрических целей) по ГОСТ 22483. Сечение 400 мм² относится к крупным, поэтому жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483 (однопроволочная или многопроволочная).

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция, что критически важно для кабелей на 6 кВ и выше.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована ГОСТом и для напряжения 10 кВ составляет не менее 4,5 мм. Сшитый полиэтилен обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к трекингу.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном по жиле он формирует коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или специальной ленты для стабилизации конструкции.

6. Медные экраны

Поверх полупроводящих экранов каждой жилы накладываются экраны из медных лент или проволок (в виде оплетки). Их функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве жилы для тока утечки и тока короткого замыкания. Для сечения 400 мм² экран, как правило, выполнен из медных проволок сечением не менее 25 мм² суммарно.

7. Заполнитель и поясная изоляция

Пространство между экранированными жилами заполняется невулканизированными резиновыми жгутами или ПВХ-лентами для придания кабелю круглой формы. Поверх заполнения может накладываться поясная обмотка из полимерных лент.

8. Оболочка

Внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката толщиной не менее 3,0 мм. Она служит для защиты изоляции и экранов от увлажнения, механических повреждений и агрессивных сред, а также является основой для наложения брони.

9. Бронепоков (Броня)

Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических воздействий (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Индекс «г» означает, что поверх брони нет защитного шланга (джутовой оплетки или ПВХ), что упрощает конструкцию и снижает стоимость, но требует осторожности при монтаже во избежание коррозии брони.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвП2г 10 кВ 400 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	8,7/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение жил	3 x 400 мм²
Материал жилы	Алюминий (АВЕ)
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Допустимая температура длительной работы жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (не более 5 сек)	+250°C
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м (по согласованию может быть меньше)
Срок службы	Не менее 30 лет

Электрические и нагрузочные характеристики

Таблица 2. Токи нагрузки для кабеля АПвП2г 3×400 мм² (ориентировочные значения)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (Iдоп)	Ток односекундного КЗ, кА
В земле (в траншее, грунт с тепловым сопротивлением 1,2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м)	~ 480 — 520 А	~ 10,5 кА (для алюминиевой жилы)
В воздухе (температура воздуха +25°C)	~ 510 — 550 А

Примечание: Точные значения I_доп зависят от конкретных условий прокладки (температуры среды, количества кабелей в траншее, расстояния между ними, типа грунта) и должны рассчитываться по методикам ПУЭ 7-го издания или ГОСТ 31996-2012.

Область применения

Кабель АПвП2г 10 кВ 400 мм² предназначен для:

• Прокладки кабельных линий в распределительных сетях 6-10 кВ городского и промышленного назначения.
• Питания мощных потребителей: трансформаторных подстанций, крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и риска интенсивной коррозии стальной брони.
• Участков с повышенными требованиями к механической защите, где нецелесообразно или невозможно применение кабелей без брони (АПвПуг).

Важное ограничение: Из-за отсутствия наружного защитного шланга поверх брони (индекс «г») не рекомендуется прокладывать кабель в условиях повышенной коррозионной активности (заболоченные почвы, солончаки, вблизи химических производств), а также в местах с наличием блуждающих токов.

Сравнение с аналогами и выбор

При выборе кабеля для проекта 10 кВ необходимо сравнить АПвП2г с другими распространенными марками:

• АПвП2г vs АПвПу2г: Кабель АПвПу2г имеет усиленную гидрофобную оболочку поверх брони, что лучше защищает ее от коррозии. АПвП2г – более экономичное решение для неагрессивных сред.
• АПвП2г vs АПвПуг: Кабель АПвПуг не имеет стальной брони, но имеет общий медный экран и защитную полимерную оболочку. Он легче и гибче, но применяется там, где нет риска механических повреждений.
• АПвП2г vs АСБл 10 кВ: Кабель с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) устарел. Он тяжелее, имеет ограничения по перепадам высот, требует специальной концевой разделки и менее надежен. XLPE-кабель (АПвП2г) превосходит его по всем параметрам, кроме, возможно, цены в отдельных сегментах.
• АПвП2г vs АПвВг: Кабель АПвВг имеет броню из стальных оцинкованных проволок, что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам, но он дороже. Ленточная броня (АПвП2г) защищает в основном от ударов и сдавливания.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и засыпку, а также сигнальную ленту. Минимальный радиус изгиба – 15 D_нар. Запрещается прокладка при температуре ниже -15°C без предварительного прогрева.
• Защита от коррозии: На открытых участках и в местах выхода из земли броню необходимо окрашивать антикоррозионными составами.
• Заземление: Медные экраны и стальная броня на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) на 10 кВ, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и экранами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвП2г от АПвПу2г?

Буква «у» в маркировке АПвПу2г означает «усиленная», что относится к наружной оболочке. У АПвПу2г поверх брони наложена дополнительная защитная оболочка из ПЭТ или ПВХ, предохраняющая оцинкованные стальные ленты от прямого контакта с грунтом и коррозии. АПвП2г такой оболочки не имеет («г» – голый).

Можно ли прокладывать кабель АПвП2г в воде или в агрессивных грунтах?

Не рекомендуется. Отсутствие внешнего защитного шланга делает стальную броню уязвимой для коррозии. Для агрессивных сред следует выбирать кабели с индексом «2г» (например, АПвПу2г) или с броней из гофрированной алюминиевой/стальной ленты с полимерной оболочкой.

Какой минимальный радиус изгиба у данного кабеля?

Согласно ГОСТ, минимально допустимый радиус изгиба при прокладке для многожильных кабелей с броней из стальных лент составляет 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 3×400 мм² наружный диаметр примерно 80-85 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 1200-1275 мм.

Требуется ли заземление брони и экранов?

Да, обязательно. Медные экраны всех трех жил и стальная броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала, отводит токи утечки, позволяет работать устройствам защиты от однофазных замыканий на землю.

Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель в течение 1 секунды?

Для алюминиевой жилы сечением 400 мм² допустимая температура при КЗ +200°C (кратковременно до +250°C). Ориентировочное значение тока термической стойкости (I_т) для времени 1 секунда составляет около 10,5 кА. Точный расчет ведется по формуле I_т = S

• K / √t, где S – сечение (400 мм²), K – коэффициент (для алюминия ~94), t – время.

В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной?

Преимущества XLPE: более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), отсутствие ограничений по перепадам высот, большая стойкость к термоциклированию, меньший вес и диаметр, простота монтажа и обслуживания (не требуется система подпитки маслом), высокая влагостойкость, экологическая безопасность.

Почему в кабеле на 10 кВ используются полупроводящие экраны?

Полупроводящие (электропроводящие) экраны по жиле и по изоляции выравнивают электрическое поле, делая его радиально-симметричным. Они предотвращают возникновение локальных точек с высокой напряженностью поля, которые приводят к частичным разрядам, деградации изоляции и пробою.