Кабель АПвП2г 35 кВ 120 мм
Кабель АПвП2г 35 кВ 120 мм²: полный технический обзор
Кабель марки АПвП2г 35 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие современным требованиям к кабельным линиям высокого напряжения. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением пероксидного способа сшивки, П – наружная оболочка из полиэтилена, 2г – двойная герметизация (гидрофобные ленты под оболочкой и алюмополимерная лента поверх экрана), 35 кВ – номинальное напряжение, 120 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля АПвП2г 35 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (марка АВЕ или аналоги) сечением 120 мм². Жила, как правило, секторной или сегментной формы для обеспечения компактности и равномерности электрического поля. Может быть однопроволочной (ож) для сечений до 240 мм² включительно, но для 120 мм² чаще используется многопроволочная (мн) для повышения гибкости.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Изготовлен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизацию у поверхности жилы.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 35 кВ составляет 10,5 мм (согласно ГОСТ 18410-73 или ТУ 16-705.500-2006). Материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C) и стойкостью к тепловому старению.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена методом экструзии. Вместе с внутренним экраном формирует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Металлический экран: Выполнен в виде медной ленты или проволок (обычно гофрированной медной ленты толщиной 0,1-0,15 мм). Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов, использование в качестве заземляющего проводника при коротких замыканиях.
- Герметизация (элемент «2г» в маркировке): Ключевая особенность конструкции. Включает два барьера:
- Алюмополимерная лента, наложенная поверх медного экрана. Служит барьером для продольной диффузии влаги.
- Гидрофобные (водоблокирующие) ленты или нити, наложенные под оболочкой. При контакте с влагой набухают, герметизируя возможные повреждения оболочки.
- Наружная оболочка: Выполнена из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Толщина оболочки нормирована. Обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению и влаге. Обозначение «П» в маркировке указывает именно на полиэтиленовую оболочку.
- Питающие и распределительные линии 35 кВ от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
- Вводы на территории крупных промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, горно-обогатительных комбинатов.
- Кабельные вставки на ВЛ 35 кВ для пересечения с инженерными сооружениями или в условиях стесненной городской застройки.
- Резервирующие и межсекционные связи в распределительных сетях 35 кВ.
- Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для бумажной изоляции, что позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
- Отсутствие риска стекания пропитки: Не требует ограничения по перепаду высот при прокладке, в отличие от кабелей с вязкой пропиткой.
- Лучшие механические и термические свойства: Высокая стойкость к динамическим нагрузкам, ударам, истиранию. Упрощен монтаж в зимних условиях.
- Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, прокладку и монтаж муфт.
- Двойная герметизация (2г): Повышенная надежность при работе во влажных грунтах и в условиях возможных повреждений оболочки.
- Более простой монтаж концевой и соединительной арматуры: Не требуется удаление пропитки.
- Более высокая чувствительность к качеству монтажа: необходима тщательная зачистка и обработка изоляции, использование специального инструмента и материалов.
- Чувствительность к частичным разрядам при наличии дефектов в изоляции или на ее поверхности.
- Как правило, более высокая стоимость самого кабеля, однако общие затраты на проект могут быть ниже за счет упрощения монтажа и эксплуатации.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Раскатка: Производится с применением кабельных роликов, не допуская механических повреждений, перекручивания, превышения минимального радиуса изгиба.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 35 кВ. Процесс включает:
- Послойную разделку кабеля с использованием шаблонов.
- Тщательную зачистку и шлифовку изоляции, удаление полупроводящего слоя.
- Монтаж изоляционных и экранирующих элементов (обычно термоусаживаемых или холодноусаживаемых).
- Восстановление электрической непрерывности экранов и их заземление.
- Герметизацию узла.
- Заземление: Металлические экраны кабеля с двух сторон должны быть надежно заземлены. При большой длине линии применяют кросс-соединение экранов и их поперечное заземление для снижения потерь и перенапряжений.
- cosφ. При токе 235 А и cosφ=0,9 передаваемая мощность составит около 12,8 МВт. Этого достаточно для питания среднего района или крупного промышленного объекта. Однако окончательный выбор сечения должен быть подтвержден электротехническим расчетом в проектной документации.
- Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2,5-5 кВ.
- Испытание повышенным выпрямленным напряжением.
- Диагностика частичных разрядов (ЧР/PD-диагностика).
- Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).
- Тепловизионный контроль мест соединений и оконцеваний в эксплуатации.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АПвП2г 35 кВ 120 мм² должен соответствовать ряду нормативных документов: ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012, а также часто производится по техническим условиям (ТУ 16-705.500-2006). Ниже приведены ключевые параметры.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20,5 / 35 / 40,5 кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Сечение основной жилы | 120 мм² | Фактическое сечение соответствует ГОСТ 22483 |
| Максимальное рабочая температура жилы | +90 °C | Длительный режим работы |
| Температура при коротком замыкании | +250 °C | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15-20 наружных диаметров | Зависит от конструкции жилы и экрана |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,253 Ом/км | Для алюминиевой жилы |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 52 кВ | Продолжительность 10 мин после прокладки |
| Испытательное постоянное напряжение | 83 кВ | Продолжительность 15 мин на барабане |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, для основных условий прокладки)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А (земля) | Токовая нагрузка, А (воздух) |
|---|---|---|
| Одна кабельная линия, температура земли +15°C, воздуха +25°C | ~235 А | ~255 А |
| С учетом допустимой температуры жилы +90°C | Расчет по ПУЭ гл. 1.3, ПТЭЭП | Расчет по ПУЭ гл. 1.3, ПТЭЭП |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей в траншее, глубину прокладки, теплопроводность грунта и т.д.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвП2г 35 кВ 120 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации: может прокладываться в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также в помещениях. Не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой. Допускается прокладка на вертикальных и наклонных трассах благодаря прочной конструкции и герметизации. Диапазон температур окружающей среды при эксплуатации: от -50°C до +50°C. Монтаж кабеля допускается производить без предварительного подогрева при температуре не ниже -15°C.
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями старых типов (АСБ, ААБл)
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) вытесняет традиционные кабели с бумажно-пропитанной изоляцией благодаря ряду ключевых преимуществ:
Недостатки:
Особенности монтажа, соединения и оконцевания
Монтаж кабеля АПвП2г требует соблюдения правил, изложенных в ПУЭ гл. 2.3, СНиП 3.05.06-85, а также инструкциях заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвП2г от АПвПу2г?
Буква «у» в маркировке АПвПу2г обозначает усиленную защитную оболочку, обычно из полиэтилена повышенной прочности. Кабель АПвПу2г рекомендуется для прокладки в условиях повышенных механических нагрузок, в каменистых грунтах, а также при бестраншейной прокладке методом горизонтально-направленного бурения (ГНБ).
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвП2г 35 кВ, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации, качества монтажа, соблюдения токовых нагрузок и отсутствия внешних повреждений.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? Достаточно ли его для передачи требуемой мощности?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (нагрев) и потере напряжения. Для ориентировочной оценки трехфазной линии 35 кВ: P = √3 U I
Обязательно ли использовать кабель с индексом «2г» для прокладки в земле?
Да, для прокладки в земле (траншеях) настоятельно рекомендуется применять кабели с двойной или тройной герметизацией (2г, 3г). Это критически важно для предотвращения продольного распространения влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки, что значительно повышает надежность и ремонтопригодность линии.
Можно ли соединять кабель АПвП2г с кабелем со старой бумажной изоляцией?
Технически это возможно с использованием специальной переходной муфты, которая обеспечивает электрическую и конструкционную совместимость двух типов изоляции. Однако такое соединение нежелательно и должно рассматриваться как временная мера. Разные физико-химические и температурные характеристики изоляций создают точку повышенного риска в линии. Рекомендуется замена всего участка на кабель с единым типом изоляции.
Как контролировать состояние проложенного кабеля?
Для кабелей 35 кВ применяются следующие методы диагностики:
Периодичность и виды контроля регламентируются ПТЭЭП и внутренними инструкциями эксплуатирующей организации.
Заключение
Кабель АПвП2г 35 кВ 120 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и двойной системой герметизации обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, длительный срок службы и минимальные эксплуатационные затраты. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических норм и регулярный диагностический контроль являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий. При проектировании новых объектов данный тип кабеля следует рассматривать как приоритетный по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.