Кабель АПвП2г 1х50
Кабель АПвП2г 1х50: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвП2г 1х50 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в современных электрических сетях высокого напряжения, где предъявляются высокие требования к надежности, долговечности и стойкости к внешним воздействиям.
Расшифровка маркировки АПвП2г 1х50
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- П – внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- 2г – индекс, обозначающий, что бронепокров отсутствует («2» – двойная защита от коррозии, «г» – голый, т.е. без брони). Под «двойной защитой» понимается герметизация продольных швов оболочек.
- 1х50 – одна токопроводящая жила номинальным сечением 50 мм².
- Защита от электромагнитных помех (экранирование).
- Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
- Создание пути для тока короткого замыкания (требования ПУЭ 7 изд., п. 1.7.82). Сечение медных проволок нормировано для обеспечения протекания токов КЗ в течение расчетного времени.
- В кабельных туннелях, каналах и галереях.
- Внутри зданий и помещений распределительных устройств.
- На специальных кабельных эстакадах и в блоках.
- В земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений (растяжения, удары) и при обязательной прокладке в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) или коробах. Прокладка непосредственно в земле без защиты не рекомендуется.
- Высокая надежность и долгий срок службы (более 30 лет) благодаря отсутствию миграции пропиточного состава и стойкости к термоциклированию.
- Простота монтажа и эксплуатации: отсутствие ограничений по перепадам высот, нет необходимости в сложных системах подпитки маслом и постоянном мониторинге давления.
- Высокая допустимая температура в рабочем и аварийном режимах, что позволяет увеличить пропускную способность линии.
- Экологическая безопасность: отсутствие масла исключает риск загрязнения почвы и водоемов при повреждении оболочки.
- Меньшая масса и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах, что облегчает транспортировку и прокладку.
- Возможность поставки большой строительной длины, что минимизирует количество соединительных муфт на трассе.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (например, при неаккуратном монтаже), которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок. Необходим строгий контроль чистоты и технологии соединения.
- Раскатка: Запрещается сбрасывание барабанов с транспортных средств. Раскатка осуществляется с применением кабельных роликов, не допускается волочение кабеля по земле или острым поверхностям. Радиус изгиба контролируется.
- Прокладка: При прокладке в одной траншее с другими кабелями должны соблюдаться нормативные расстояния. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель защищается трубами.
- Монтаж муфт: Соединение и оконцевание производятся с использованием комплектных муфт, соответствующих типу кабеля и напряжению. Работы ведутся в условиях чистоты, безпыльности, с применением локальных обогревателей при низких температурах.
- Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. В случае большой длины линии применяют cross-bonding (поперечное соединение экранов) для снижения потерь.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением согласно нормативам (например, 192 кВ в течение 15 мин).
- Соблюдения условий эксплуатации (недопущение систематических перегрузок).
- Качества монтажа, особенно соединительных и концевых муфт.
- Отсутствия механических повреждений при прокладке и в процессе службы.
- Корректности проведенных высоковольтных испытаний, которые выявляют скрытые дефекты.
Конструкция кабеля АПвП2г 1х50
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы в высоковольтных сетях.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, является однопроволочной (монолитной), что обеспечивает жесткость и простоту монтажа концевых заделок. Класс жилы – 1 или 2. Поверхность жилы гладкая, без заусенцев, для предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
2. Экран на жиле (внутренний полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Изготавливается из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей термоэластичной композиции. Его основная функция – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, а также предотвращение возникновения частичных разрядов.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Технология сшивки (поперечное связывание молекул) придает материалу выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, в аварийном режиме до +130°C), отличные диэлектрические характеристики, стойкость к термодеформациям и влаге. Толщина изоляции нормирована стандартами и для напряжения 110 кВ составляет несколько миллиметров.
4. Экран на изоляции (внешний полупроводящий экран)
Аналогичен внутреннему экрану. Наносится поверх основной изоляции. Выполняет ту же функцию выравнивания электрического поля, но с внешней стороны изоляционного слоя. Часто выполняется в виде легко снимаемой (отделимой) ленты или слоя, что упрощает монтаж концевых муфт.
5. Медный экран (поясной экран)
Выполнен в виде медных проволок, наложенных поверх внешнего полупроводящего экрана, или в виде медной гофрированной ленты. Основные функции:
6. Внутренняя оболочка (разделительный слой)
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Ее задача – защита медного экрана от коррозии, а также создание барьера между экраном и внешней полиэтиленовой оболочкой. Облегчает снятие внешней оболочки при монтаже.
7. Внешняя защитная оболочка
Выполнена из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПНД). Обладает высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию, ударным нагрузкам, солнечному излучению (УФ) и агрессивным химическим средам. Цвет оболочки, как правило, черный. На поверхность наносится маркировка с указанием типа кабеля, сечения, напряжения, года выпуска и производителя.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ |
| Количество и сечение жил | 1 x 50 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90 °C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с) | +250 °C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -20 °C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.641 Ом/км (согласно ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | ~160 кВ (в течение 15-60 мин) |
| Испытательное постоянное напряжение | ~240 кВ (в течение 15 мин) |
Области применения
Кабель АПвП2г 1х50 применяется для прокладки одиночных линий в электрических сетях на напряжение 110 кВ. Ввиду отсутствия брони, его монтаж допустим в следующих условиях:
Важное замечание: Для прокладки в земле в обычных условиях, особенно при риске механических воздействий (например, в городских условиях), рекомендуется использовать бронированные модификации кабеля, например, АПвПу2г или АПвПг.
Преимущества и недостатки кабеля с изоляцией из СПЭ (в сравнении с маслонаполненными и бумажно-пропитанными кабелями)
Преимущества:
Недостатки:
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвП2г 1х50 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП, СНиП и инструкций заводов-изготовителей кабеля и муфт. Ключевые требования:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвП2г и АПвПу2г?
Ответ: Буква «у» в маркировке АПвПу2г обозначает наличие усиленной защиты, которая реализована в виде бронепокрова из стальных оцинкованных лент. Кабель АПвПу2г предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб в условиях, где возможны механические воздействия (давление грунта, случайные раскопки). Кабель АПвП2г такой защиты не имеет и для прокладки в земле требует обязательной внешней механической защиты.
Вопрос 2: Каков расчетный длительно-допустимый ток нагрузки (ДДТ) для АПвП2г 1х50?
Ответ: ДДТ зависит от множества условий: способа прокладки (в воздухе, в земле, в трубе), температуры окружающей среды, глубины заложения, количества работающих параллельно кабелей и т.д. Для ориентировки, при прокладке одиночного кабеля в земле (траншее) с температурой грунта +15°С и удельным тепловым сопротивлением 1.0 К·м/Вт, ДДТ может составлять порядка 250-280 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ГОСТ Р МЭК 60287 или с использованием специализированного ПО, учитывающего все реальные условия трассы.
Вопрос 3: Можно ли использовать кабель АПвП2г для организации вставок в ВЛ 110 кВ?
Ответ: Да, именно для таких целей – кабельных вставок в воздушные линии (ВЛ) или подводов к открытым распределительным устройствам (ОРУ) подстанций – данный тип кабеля применяется очень часто. При этом особое внимание уделяется монтажу переходных концевых муфт (переход с кабеля на воздушный провод), которые должны быть рассчитаны на соответствующие климатические и механические нагрузки.
Вопрос 4: Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Ответ: Номинальный срок службы кабеля АПвП2г, заявленный производителями, составляет 30 лет и более. Фактический срок эксплуатации зависит от:
Вопрос 5: Почему в кабеле используется именно алюминиевая жила, а не медная?
Ответ: Применение алюминия в высоковольтных кабелях большого сечения экономически обосновано. Алюминий значительно дешевле меди, а кабель имеет меньший вес. При сечении от 50 мм² и выше, несмотря на меньшую (примерно в 1.62 раза) электропроводность алюминия, требуемое электрическое сопротивление достигается увеличением площади поперечного сечения жилы. Для стационарной прокладки, где важна гибкость, использование монолитной алюминиевой жилы сечением 50 мм² является оптимальным технико-экономическим решением.
Вопрос 6: Каковы требования к заземлению экрана такого одножильного кабеля?
Ответ: Согласно ПУЭ, экраны (оболочки) одножильных кабелей на напряжение 110 кВ должны быть заземлены с обоих концов. Это необходимо для обеспечения электробезопасности и протекания токов короткого замыкания. Однако при большой длине линии (обычно более 500-1000 м) заземление с двух сторон приводит к появлению значительных циркулирующих токов в экране из-за наведенной ЭДС, что вызывает дополнительные потери и нагрев. В таких случаях применяют схему cross-bonding (поперечное соединение), при которой экран разделяется на три секции, которые по концам соединяются и заземляются, что позволяет взаимно скомпенсировать наведенные напряжения.
Заключение
Кабель АПвП2г 1х50 на 110 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий электропередачи высокого напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и простоту монтажа по сравнению с традиционными типами кабелей. Правильный выбор условий прокладки (с учетом отсутствия брони), квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом безаварийной работы линии на протяжении десятилетий. При проектировании систем электроснабжения на напряжение 110 кВ кабель АПвП2г 1х50 следует рассматривать как один из базовых вариантов для прокладки в кабельных сооружениях и при отсутствии значительных механических рисков.