Кабель АПвП2г 10 кВ 50 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвП2г 10 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБл) и широко применяется в электрических сетях среднего класса напряжения.
Расшифровка маркировки АПвП2г
Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв обозначает вулканизированный полиэтилен).
- П – оболочка из полиэтилена.
- 2г – индекс, указывающий на тип защитного покрова: «2» – наличие брони из двух стальных оцинкованных лент, «г» – «голый», означающее отсутствие наружного защитного покрова (защитного шланга) поверх брони. Броня наложена непосредственно на полиэтиленовую оболочку.
- 10 кВ – номинальное напряжение.
- 50 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является однопроволочной (монолитной), класс 1 по гибкости. Жила имеет круглую форму.
- 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 3,0 мм (по ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- 4. Экран по изоляции (полупроводящий слой). Наносится поверх изоляции. Представляет собой экструдированный слой полупроводящего материала. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
- 6. Заполнитель. Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется термопластичными материалами или жгутами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- 7. Оболочка. Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Защищает внутренние элементы кабеля от проникновения влаги и механических воздействий. Имеет высокие диэлектрические и механические свойства.
- 8. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов). Благодаря оцинковке обладает стойкостью к коррозии.
- 9. Отсутствие наружного покрова (индекс «г»). Броня не имеет поверх себя защитного шланга (из ПЭ или PVC). Это снижает стоимость и диаметр кабеля, но требует аккуратного обращения при монтаже во избежание повреждения бронелент.
- Прокладка в земле (траншеях). Является основным способом. Броня защищает кабель от механических повреждений при раскопках, давления грунта. Рекомендуется прокладка на глубине 0,7-1,0 м с подсыпкой и защитой песчаным слоем и сигнальной лентой. Не требует дополнительных защитных труб, кроме мест пересечений с коммуникациями и дорогами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, эстакадах. Броня обеспечивает защиту от случайных воздействий. При групповой прокладке необходимо учитывать снижающие коэффициенты для токовой нагрузки.
- Прокладка в воздухе. Возможна по стенам зданий, конструкциям, если исключено прямое воздействие солнечного излучения. Полиэтиленовая оболочка и броня обладают достаточной стойкостью к атмосферным воздействиям, но УФ-стабилизаторы в оболочке могут быть ограничены. При длительной прокладке на открытом солнце рекомендуется использование кабелей с индексом «2г» или «2гп» с защитным шлангом из ПЭ.
- Высокие электрические характеристики: низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловым старению и пробою.
- Отличные эксплуатационные свойства: Допустимая температура эксплуатации до +90°C, что выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (+70°C). Это позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Влагостойкость: Полная негигроскопичность изоляции и оболочки. Не требует специальных мероприятий по поддержанию давления масла или массы, как у маслонаполненных кабелей.
- Простота монтажа и соединения: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с АСБл. Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранах возможны постепенные разрушения изоляции под действием частичных разрядов.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями АВБбШв на 1 кВ, но сопоставима или ниже, чем у АСБл на 10 кВ.
- Отсутствие наружного покрова над броней («голый»): Требует аккуратного обращения, броня может повреждаться при протяжке в кабельные конструкции с острыми кромками.
- Ограниченная стойкость брони к коррозии в агрессивных грунтах (кислых, щелочных, блуждающих токах).
Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в полиэтиленовой оболочке, бронированный двумя стальными лентами без защитного шланга, на напряжение 10 кВ, сечением 50 мм².
Конструкция кабеля АПвП2г 10 кВ 50 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
5. Поясная изоляция. Выполняется в виде медных или алюминиевых лент, наложенных поверх экрана по изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала и отвода токов утечки, а также для обеспечения симметрии поля в случае повреждения основного экрана.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвП2г 10 кВ 50 мм²
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | ГОСТ 31996-2012 |
| Сечение основной жилы | 50 мм² | ГОСТ 22483 |
| Материал жилы | Алюминий | ГОСТ 31996 |
| Класс гибкости жилы | 1 (однопроволочная) | ГОСТ 22483 |
| Толщина изоляции из СПЭ | 3,0 мм | ГОСТ 31996 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C | ГОСТ 31996 |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 с) | +250 °C | ГОСТ 31996 |
| Допустимая температура при перегрузке | +130 °C | ГОСТ 31996 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля | Рекомендация производителя |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более | 0,641 Ом/км | ГОСТ 31996 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 5 мин. | 15 кВ | ГОСТ 31996 |
| Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний) | 22,5 кВ | ГОСТ 31996 |
Допустимые длительные токовые нагрузки (ДДТ)
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведены значения для наиболее распространенных способов.
| Условия прокладки | ДДТ, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт | 190 | Согласно ПУЭ 7 изд., расчетные таблицы |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | 175 | Согласно ПУЭ 7 изд., расчетные таблицы |
| В туннеле, канале, шахте | 165 | Требуется учет взаимного нагрева при групповой прокладке |
Примечание: При изменении условий (температура окружающей среды, количество кабелей в траншее, удельное сопротивление грунта) необходимо вводить поправочные коэффициенты согласно ПУЭ гл. 1.3.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвП2г 10 кВ 50 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где длительность работы в режиме однофазного замыкания на землю не превышает 8 часов, а общая длительность работы в таком режиме за год не превышает 125 часов.
Запрещена прокладка данного кабеля по дну водоемов, в болотистой местности, а также в условиях агрессивных сред, где стальная броня может подвергнуться интенсивной коррозии.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвП2г:
Недостатки и ограничения:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвП2г должен производиться при температуре окружающей среды не ниже -20°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев.
Для соединения кабеля используются соединительные муфты стопорного или соединительного типа, рассчитанные на 10 кВ, для кабелей с изоляцией из СПЭ. Технология монтажа включает ступенчатую зачистку изоляции, установку полупроводящих и изоляционных элементов, экранов и герметизацию.
Для оконцевания применяются концевые муфты (наружной или внутренней установки) типа КНт/КНс/КВт. Процесс включает разделку кабеля, установку изоляционного колпачка или наложение термоусаживаемых трубок, подключение к шинам распределительного устройства или силового трансформатора.
Обязательным этапом после прокладки и монтажа муфт являются высоковольтные испытания повышенным постоянным напряжением 22,5 кВ в течение 10 минут.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвП2г от АПвПу2г?
АПвПу2г имеет усиленную полиэтиленовую оболочку (индекс «у»). Это выражается в увеличенной толщине оболочки, что повышает механическую защиту и стойкость к внешним воздействиям, но увеличивает диаметр и вес кабеля. Выбор зависит от условий прокладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвП2г в воде?
Нет, нельзя. Конструкция кабеля АПвП2г не является герметизированной для работы под постоянным гидростатическим давлением. Стальная броня подвержена коррозии в водной среде. Для прокладки в воде используются специальные кабели, например, с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой.
Какой кабель лучше для 10 кВ: АПвП2г или АСБл?
Кабель АПвП2г на основе СПЭ имеет существенные преимущества: более высокая допустимая температура и токовая нагрузка, меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа, отсутствие необходимости в сложных концевых воронках и постоянном контроле уровня масла/массы. АСБл может быть экономически оправдан при использовании больших остатков с прошлых проектов или в специфических условиях, где опыт эксплуатации СПЭ отсутствует. Однако для новых проектов стандартом де-факто является кабель с изоляцией из СПЭ.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвП2г?
Да, обязательно. Бронеленты и экраны (поясная изоляция) должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снижает напряжение прикосновения), обеспечивает путь для токов короткого замыкания и способствует корректной работе релейной защиты.
Каков срок службы кабеля АПвП2г 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствия внешних повреждений.
Как расшифровать индекс «2г» в конце маркировки?
Индекс «2г» указывает на тип защитного покрова: «2» – броня из двух стальных лент, «г» – «голый», то есть отсутствие поверх брони защитного шланга из ПВХ или полиэтилена. Броня наложена непосредственно на оболочку.
Заключение
Кабель АПвП2г 10 кВ 50 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения 10 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стойкой полиэтиленовой оболочки и стальной брони, обеспечивает длительную и бесперебойную работу в широком диапазоне условий при прокладке в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом экономичной и безопасной работы энергетических объектов.