Кабель АПвП2г 150 мм
Кабель АПвП2г 150 мм²: полное техническое описание, сфера применения и особенности монтажа
Кабель АПвП2г 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из алюмополимерной ленты и с внешней оболочкой из полиэтилена. Данный тип кабеля является современной и высокотехнологичной альтернативой традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, П – экран в виде алюмополимерной ленты, 2г – двойная герметизация (заполнение межжильного пространства и оболочка из полиэтилена), 150 – номинальное сечение основной жилы в мм².
Конструктивные элементы кабеля АПвП2г 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) для сечений до 185 мм² или многопроволочной (мн) согласно стандартам. Класс гибкости 1 или 2.
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
- Изоляция. Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (6, 10, 20 кВ). Для 10 кВ типичная толщина составляет около 4,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость, стабильность свойств при высоких температурах (до 90°C в длительном режиме) и высокую стойкость к трекингу.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет функцию симметричного внешнего электрода, замыкая силовые линии электрического поля внутри изоляции.
- Электромагнитный экран (металлический экран). В кабеле марки АПвП2г в качестве металлического экрана применяется алюмополимерная лента (композитный материал из алюминиевой фольги и полимерной пленки), наложенная продольно с перекрытием и обеспечением электрического контакта посредством дренажной проволоки или ленты. Назначение экрана: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание токов короткого замыкания и емкостных токов на землю, обеспечение безопасности персонала. Экран должен быть обязательно заземлен с двух концов кабельной линии.
- Заполнение. Межжильное пространство трехжильного кабеля заполняется компаундом на основе полиэтилена или другим герметизирующим материалом. Это обеспечивает продольную герметизацию конструкции, предотвращая миграцию влаги вдоль кабеля в случае локального повреждения оболочки, и придает кабелю округлую форму.
- Оболочка. Внешний защитный слой выполнен из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (HDPE) или полиэтилена среднего давления. Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, агрессивных сред (кислот, щелочей, солей, растворителей), а также служит барьером для влаги. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6-20 кВ городского и промышленного электроснабжения.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Устройство выводов от силовых трансформаторов.
- Реконструкция и замена устаревших линий с кабелями типа АСБ.
- Более высокая допустимая температура: 90°C против 70°C в длительном режиме, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
- Высокая стойкость к влаге: Полная влагостойкость изоляции и двойная герметизация конструкции (индекс «2г») позволяют прокладывать кабель в грунтах с высокой влажностью без риска ухудшения изоляционных свойств.
- Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
- Отсутствие необходимости в подпоре масла: Не требует сложных систем масляного хозяйства, в отличие от маслонаполненных кабелей.
- Простота монтажа и соединения: Использование современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт сокращает время монтажа.
- Большая длина строительных отрезков: Возможность поставки барабанами большой длины, что уменьшает количество соединений на линии.
- Прокладка. Запрещается прокладывать кабель при температуре окружающей среды ниже -15°C без предварительного подогрева. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 10 см, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, бетонные плиты). Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
- Радиус изгиба. Минимальный радиус изгиба при прокладке должен составлять не менее 15 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого правила может привести к повреждению изоляции и экранов.
- Заземление экранов. Металлические экраны (алюмополимерные ленты) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для защиты персонала, срабатывания релейной защиты при замыкании на экран и отвода емкостных токов. В случае большой длины линии (> 1-2 км) может потребоваться применение поперечной компенсации или секционирование экрана для предотвращения наведения больших циркулирующих токов.
- Соединение и оконцевание. Для монтажа кабельных муфт (соединительных, концевых) требуется квалифицированный персонал. Необходимо строго соблюдать технологию разделки кабеля: ступенчатый срез изоляции, зачистка экранов, установка полупроводящих и изоляционных элементов. Нарушение геометрии разделки ведет к искажению электрического поля и пробою.
- Испытания после монтажа. Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) для выявления возможных повреждений, полученных при транспортировке и монтаже.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвП2г 150 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ».
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры для кабеля на 10 кВ
| Параметр | Значение для кабеля 10 кВ | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 150 | Фактическое сечение соответствует ГОСТ |
| Количество и форма жил | 3, секторные/сегментные | Для оптимизации диаметра |
| Номинальное напряжение, кВ | 6/10(12), 8,7/15(17,5), 12/20(24) | U0/U (Um) |
| Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме, °C | 90 | Для изоляции из СПЭ |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | 250 | |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~320 А | Зависит от условий прокладки (группа, температура грунта, способ). Указано ориентировочно для прокладки в земле. |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0,206 | Для алюминиевой жилы |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/5 мин. | 25 (для 10 кВ) | После изготовления |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x Dнар. | Dнар. – наружный диаметр кабеля |
| Масса 1 км кабеля, кг, ориентировочно | 4500 — 5000 | Зависит от конструкции |
Таблица 2. Сравнение условий прокладки и допустимых токовых нагрузок (ориентировочно)
| Способ прокладки | Условия | Допустимый длительный ток (Iдоп), А, ~ |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | Глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт | 320 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | Температура воздуха +25°C, свободное расположение | 305 |
| В кабельном канале (блоке) | Температура воздуха +25°C, количество кабелей в канале – 1 | 290 |
Примечание: Точные значения Iдоп определяются расчетом согласно ПУЭ гл. 1.3 и с учетом конкретных условий (группировка, температура, теплопроводность среды).
Области применения и преимущества перед кабелями старых типов
Кабель АПвП2г 150 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, на эстакадах, а также в помещениях. Он не распространяет горение при одиночной прокладке. Основные сферы применения:
Преимущества кабеля АПвП2г перед кабелями с бумажной изоляцией (АСБ):
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвП2г 150 мм² требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвП2г от АПвПуг?
Основное отличие в конструкции внешней оболочки и герметизации. АПвП2г имеет оболочку из полиэтилена и заполнение межжильного пространства герметиком («2г» – двойная герметизация). АПвПуг имеет оболочку из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) и не имеет заполнителя между жилами («уг» – усиленная герметизация за счет оболочки). Кабель АПвП2г более стоек к влаге и агрессивным средам, АПвПуг – к распространению горения при групповой прокладке.
Можно ли прокладывать кабель АПвП2г 150 мм² в воздухе?
Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе (на открытом воздухе, под навесами, в помещениях, туннелях) при условии отсутствия риска механических повреждений. Необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки по сравнению с прокладкой в земле (см. таблицу 2) и обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), хотя полиэтиленовая оболочка обладает определенной стойкостью к ультрафиолету.
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта?
Выбор осуществляется по величине линейного напряжения сети. Для сети 10 кВ следует выбирать кабель с маркировкой 8,7/15 кВ или 10 кВ. Первое число (8,7 кВ) – это фазное напряжение (U0), на которое рассчитана изоляция жилы относительно заземленного экрана. Второе число (15 кВ) – это междуфазное напряжение (U). Кабель 8,7/15 кВ является стандартным для сетей 10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью.
Требуется ли для кабеля АПвП2г 150 мм² броневой покров?
Нет, кабель марки АПвП2г не имеет бронепокрова. Буква «г» в маркировке указывает на отсутствие брони. Его защитные функции от механических воздействий выполняет прочная полиэтиленовая оболочка. При прокладке в грунтах с риском механических повреждений (камни, строительный мусор, зоны земляных работ) необходимо применять дополнительную защиту в виде плит, кирпича или гофрированных труб.
Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля в эксплуатации?
Основными методами диагностики являются измерение сопротивления изоляции мегаомметром (на 2500 В или 5000 В) и проведение испытаний выпрямленным напряжением. Для кабелей с изоляцией из СПЭ также эффективен метод частичных разрядов, позволяющий выявить развивающиеся дефекты в изоляции и муфтах без отключения линии (онлайн-диагностика).
В чем ключевое преимущество сшитого полиэтилена (СПЭ) как изоляции?
Сшитый полиэтилен сохраняет свои механические и электрические свойства в широком диапазоне температур (от -50°C до +90°C в рабочем режиме). Он не течет и не размягчается при перегрузках, в отличие от термопластичного ПВХ. Процесс сшивки создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает стойкость к тепловому старению и трекингу, обеспечивая срок службы кабеля не менее 30-40 лет.