Кабель АПвП2г 35 кВ 150 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвП2г 35 кВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-масляной изоляцией и широко применяется в электросетевом хозяйстве.
Расшифровка маркировки АПвП2г 35 кВ 150 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- П2г – бронепокров из двух оцинкованных стальных лент с защитным покровом («г» – голый, указывает на отсутствие наружного защитного покрова поверх брони).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Распределительные сети 35 кВ: Питание мощных районных подстанций, соединение ячеек распределительных устройств (КРУ, КСО).
- Вводы и выводы с подстанций: Организация кабельных вводов на территории промышленных предприятий, ГЭС, ТЭЦ.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, коллекторы, эстакады, где наличие брони защищает от механических воздействий.
- Прокладка в земле (траншеях): Наиболее распространенный способ. Броня защищает от давления грунта и случайных повреждений при земляных работах.
- Участки с повышенными требованиями к пожарной безопасности: Изоляция СПЭ не поддерживает горение и не растекается при перегреве в отличие от маслонаполненных кабелей.
- Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и брони, а также сопротивление изоляции.
- При прокладке в траншее необходимо создать песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защитить кабель сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Соблюдение минимального радиуса изгиба (как правило, не менее 20 наружных диаметров) обязательно для предотвращения повреждения изоляции и экранов.
- При протяжке кабеля в туннелях или по эстакадам усилие тяжения должно прикладываться к бронелентам с использованием специальных чулок.
- Медные экранирующие ленты на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Для соединения и оконцевания кабеля АПвП2г 35 кВ 150 мм² необходимо использовать специальные муфты (соединительные, концевые) на 35 кВ, рассчитанные на кабели с изоляцией из СПЭ и алюминиевой жилой.
- При монтаже муфт критически важна чистота, отсутствие влаги и строгое соблюдение технологии производителя муфты.
Конструкция кабеля АПвП2г 35 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации.
1. 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 одножильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (для сегментных конструкций), так и многопроволочной.
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений на границе «жила-изоляция».
3. Основная изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 15150 или ТУ 16.К71-335-2004) и для напряжения 35 кВ составляет несколько миллиметров. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), стойкостью к тепловым деформациям и влаге.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Вместе с экраном на жиле он формирует коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
5. Медная экранирующая лента
Поверх полупроводящего экрана на изоляции спирально накладывается медная лента (или набор лент). Ее функция – отвод емкостных токов и обеспечение симметрии электрического поля, а также защита от внешних электромагнитных воздействий и обеспечение безопасного заземления при повреждении.
6. Поясная изоляция
В качестве разделительного слоя между экраном и броней может использоваться поясная изоляция из битумизированной бумаги, крепированной бумаги или полимерных лент. Она предотвращает повреждение экрана острыми кромками бронелент.
7. Бронепокров (П2г)
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание, грызуны). Индекс «г» означает, что поверх брони нет защитного покрова (джута, ПВХ), то есть бронеленты являются наружным элементом.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20/35 кВ (40,5 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | Продолжительность не более 5 сек |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Согласно ПУЭ |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C | |
| Сопротивление изоляции | Не менее 1000 МОм·км | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 65 кВ | Продолжительность 10 мин после монтажа |
Механические и геометрические параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Строительная длина | Не менее 250 м | По согласованию может быть короче |
| Наружный диаметр кабеля | Около 65-75 мм | Зависит от конкретной конструкции производителя |
| Масса 1 км кабеля | Около 4500-5500 кг | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 20 x Dнар | Где Dнар – наружный диаметр кабеля |
| Допустимое растягивающее усилие | Расчитывается индивидуально | Основная нагрузка должна приходиться на броню |
Токовые нагрузки (ориентировочно)
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведены значения для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0,7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1,2 К·м/Вт и температуре жилы +90°C.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| Одна кабельная линия в траншее | ~280-320 А |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | ~300-340 А |
Важно: Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ гл. 1.3 или из технической документации производителя для конкретных условий.
Область применения кабеля АПвП2г 35 кВ 150 мм²
Не рекомендуется для прокладки в воде (ввиду наличия гигроскопичных элементов поясной изоляции) и в сильноагрессивных грунтах по отношению к стали (без дополнительной защиты).
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка
Заземление и оконцевание
Сравнение с аналогами
АПвП2г vs. АПвПу2г: Кабель АПвПу2г имеет усиленную наружную оболочку из полиэтилена поверх брони, что обеспечивает лучшую защиту от коррозии и агрессивных сред. АПвП2г («голый») более экономичен для стандартных грунтов.
АПвП2г vs. АСБл 35 кВ 150 мм²: Кабель АСБл имеет бумажно-масляную изоляцию, свинцовую оболочку и броню. Он тяжелее, требует специальной технологии монтажа муфт, имеет ограничения по перепадам высот и менее экологичен. Кабель АПвП2г легче, проще в монтаже, не имеет ограничений по трассе и обладает более высокой допустимой температурой.
АПвП2г vs. ПвП2г: Кабель ПвП2г имеет медную жилу. Он дороже, но обладает более высокой проводимостью, коррозионной стойкостью и стойкостью к электродинамическим усилиям при КЗ. Выбор зависит от требований проекта и экономического обоснования.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвП2г от АПвВг?
Основное отличие – в бронепокрове. АПвВг имеет броню из витых стальных оцинкованных проволок (индекс «В»), что обеспечивает большую гибкость и стойкость к растягивающим нагрузкам, но обычно дороже. АПвП2г с ленточной броней (индекс «П2») более распространен для защиты от механических повреждений при прокладке в траншеях.
Можно ли прокладывать кабель АПвП2г 35 кВ в воздухе?
Да, можно. Кабель предназначен для прокладки в воздухе (в том числе на открытом солнце) при условии отсутствия риска механических повреждений. Однако необходимо учитывать, что прямое солнечное излучение и перепады температур могут сократить срок службы внешней ПВХ оболочки. Токовые нагрузки для прокладки в воздухе отличаются от нагрузок для прокладки в земле.
Как правильно выбрать сечение 150 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?
Сечение 150 мм² для напряжения 35 кВ является стандартным для распределительных сетей средней мощности. Его выбор основывается на расчете допустимого длительного тока по условию нагрева, проверке по потере напряжения и термической стойкости при токах короткого замыкания. Ориентировочно, при напряжении 35 кВ и токе 300 А кабель может передавать мощность около √3 35 кВ 300 А ≈ 18 МВт. Точный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ.
Нужно ли заземлять броню кабеля АПвП2г?
Да, бронеленты кабеля подлежат обязательному заземлению на обоих концах линии. Это требование электробезопасности (ПУЭ, гл. 1.7 и 2.3). Заземление брони и экрана (медных лент) обычно выполняется раздельно.
Каков срок службы кабеля АПвП2г 35 кВ?
Номинальный срок службы, заявляемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения режимов нагрузки, качества монтажа и обслуживания.
Что означает индекс «г» в маркировке? Нужна ли дополнительная защита при прокладке в грунте?
Индекс «г» означает, что бронепокров не имеет сверху защитного покрова (джута, ПВХ). Стальные оцинкованные ленты контактируют с грунтом. Для большинства типов грунтов (неагрессивных и среднеагрессивных) этого достаточно. В сильноагрессивных грунтах (солевые, болотистые, с блуждающими токами) рекомендуется прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах, либо выбор кабеля с полиэтиленовой оболочкой поверх брони (АПвПу2г).
Какие муфты используются для монтажа?
Для кабеля АПвП2г 35 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM) муфты на 35 кВ, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевой жилой. Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации и предпочтений монтажной организации.
Заключение
Кабель АПвП2г 35 кВ 150 мм² представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения кабельных линий среднего класса напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая температурная стойкость, электрическая прочность) и защиту стальной ленточной броней, делает его универсальным для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом долговечной и безаварийной работы энергетического объекта.