Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвП2гТи на напряжение 35 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель АПвП2гТи 3-х жильный на напряжение 35 кВ 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 частоты 50 Гц. Данный тип кабеля является современной, технологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в электросетевом строительстве благодаря своим высоким эксплуатационным параметрам.

Расшифровка маркировки АПвП2гТи

Маркировка кабеля производится в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена) и раскрывает его ключевые конструктивные особенности:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• Пв – Изоляция жилы из Полиэтилена вулканизированного (сшитого).
• П – Наружная оболочка из полиэтилена.
• 2г – Двойная герметизация: водоблокирующие ленты поверх экрана и продольная герметизация оболочки.
• Т – Кабель предназначен для прокладки в трубах, каналах, тоннелях, коллекторах.
• и – Изоляция жил имеет окраску или цифровое обозначение.
• 3-х жильный – Конструкция с тремя изолированными жилами.
• 35 кВ – Номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля АПвП2гТи 3х35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕТ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра и веса кабеля, что облегчает монтаж и снижает материалоемкость. Для кабеля на 35 кВ жилы, как правило, многопроволочные, что обеспечивает необходимую гибкость.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для высоковольтной изоляции.

3. Изоляция жилы

Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (для 35 кВ – обычно 9,0 мм или 10,5 мм в зависимости от исполнения). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), стойкостью к тепловым деформациям и влаге.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Наносится поверх изоляции жилы, также из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном на жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле, заключенное внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экрана на изоляции. Обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.

6. Металлический экран (заземляющий)

Изготавливается из медных лент или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, обеспечение безопасности при повреждении изоляции (отвод тока короткого замыкания). Для кабеля 35 кВ чаще применяется экран из медных проволок, иногда в комбинации с медными лентами.

7. Водоблокирующий слой (элемент «2г»)

Поверх металлического экрана накладываются водоблокирующие ленты или нити. При контакте с влагой они разбухают, герметизируя возможные пути проникновения воды вдоль кабеля. Это ключевая защита от продольного распространения влаги.

8. Оболочка

Наружный защитный слой из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности (HDPE) или поливинилхлорида (ПВХ). В маркировке «П» указывает на полиэтиленовую оболочку. Она обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению (для модификаций, предназначенных для открытой прокладки) и служит барьером от влаги. Оболочка имеет продольную цветовую маркировку для идентификации фаз.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20/35 кВ (40,5 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 65 кВ (в течение 10 минут для готового кабеля после монтажа).
• Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний): 52 кВ (в течение 15 минут).
• Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
• Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 сек).
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки, 100 часов в год).
• Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -20°C.

Механические и эксплуатационные параметры

• Радиус изгиба при монтаже: Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей и 12 диаметров для многожильных.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Стойкость к распространению горения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует отдельного указания в маркировке).

Таблица 1. Примерные данные по сечению жил и массе для кабеля АПвП2гТи 35 кВ

Сечение жилы, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток нагрузки (при прокладке в земле), А*
3х50	75-80	4500-5000	190-210
3х95	85-90	6000-6500	270-290
3х150	95-100	8000-8500	340-360
3х240	110-115	11000-12000	430-450

• Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, термическое сопротивление среды) и должны определяться по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета.

Область применения

Кабель АПвП2гТи 35 кВ предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах), в помещениях, а также в трубах. Благодаря герметизации («2г») он может применяться в условиях возможного подтопления, но не предназначен для прямой прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных блоках). Основные объекты применения:

• Распределительные сети 35 кВ городского и промышленного назначения.
• Вводы на подстанции и ГРУ.
• Питающие линии для крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
• Кабельные линии в составе мостов, эстакад, где требуется стойкость к вибрации и влаге.
• Резервирующие и соединительные линии между подстанциями.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБл, АСБ2л)

Преимущества АПвП2гТи:

• Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C у бумажно-пропитанных.
• Большая пропускная способность: За счет лучшей теплостойкости и более высокого допустимого температурного предела.
• Отсутствие ограничений по перепаду уровней: Кабели с бумажно-масляной изоляцией имеют жесткие ограничения по разности уровней из-за стекания пропиточного состава, чего нет у СПЭ-кабелей.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес, большая гибкость, отсутствие необходимости в сложных муфтах для компенсации давления масла или мастики.
• Высокая стойкость к влаге и коррозии: Полная герметичность конструкции.
• Меньшие затраты на обслуживание: Не требуют контроля уровня давления масла или пропитки.

Недостатки/особенности АПвП2гТи:

• Чувствительность к механическим повреждениям оболочки при монтаже: Требует аккуратного обращения.
• Чувствительность к частичным разрядам: Качественный монтаж муфт и концевых заделок критически важен для исключения воздушных включений.
• Более высокая стоимость на единицу длины: Хотя общая экономическая эффективность за счет снижения эксплуатационных затрат часто выше.
• Необходимость использования специального инструмента и обученного персонала для монтажа соединительных и концевых муфт.

Требования к монтажу и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвП2гТи должен производиться в соответствии с СО 153-34.20.505-2003 «Инструкция по монтажу силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10-500 кВ».

• Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 5000 В).
• При прокладке в трубах необходимо исключить острые кромки и обеспечить плавные повороты.
• Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
• Концевые и соединительные муфты должны быть того же класса напряжения и типа, что и кабель. Герметизация срезов кабеля должна быть выполнена немедленно после разделки.
• Обязательно заземление металлических экранов с обеих сторон линии. Схема заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное) выбирается проектом в зависимости от длины линии и параметров сети.
• Приемо-сдаточные испытания включают в себя измерение сопротивления изоляции, испытание постоянным напряжением выпрямленного тока и измерение параметров волнового импеданса (при необходимости).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвП2г от АПвП2гТи?

Индекс «Ти» указывает на то, что кабель предназначен для прокладки в трубах, каналах, тоннелях, а также на то, что изоляция жил имеет цветовую или цифровую маркировку. Фактически, для кабеля 35 кВ это стандартное исполнение. Без индекса «Т» кабель может иметь ограничения по области применения (например, не для труб).

Можно ли прокладывать кабель АПвП2гТи непосредственно в земле (траншее)?

Нет, прямое заглубление в грунт не рекомендуется производителем. Буква «Т» в маркировке прямо указывает на прокладку в трубах, каналах и т.д. Для прокладки в земле следует выбирать кабели в бронепокрове, например, АПвБШп или АПвПг, имеющие защиту от механических повреждений (стальные ленты или проволоки). Прокладка АПвП2гТи в земле возможна только при условии его защиты жесткими трубами (ПНД, асбестоцементными, металлическими) по всей длине.

Какой срок службы у этого кабеля?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать этот показатель при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и отсутствия экстремальных воздействий.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвП2гТи 35 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно ПУЭ (Глава 1.3). Необходимо учитывать способ прокладки, температуру окружающей среды, количество параллельно проложенных кабелей, наличие резервирования. Для ответственных линий выполняется также проверка на термическую стойкость при токах КЗ.

Чем заземлять металлический экран и как часто?

Металлический экран должен быть заземлен с обоих концов линии. Для этого на концевых муфтах предусмотрены лепестки или выводы для подключения заземляющего проводника. В случае длинных линий (обычно более 1-2 км) для снижения токов в экране может применяться поперечное или одностороннее заземление, но это требует специального расчета и применения изолирующих муфт. Конкретная схема указывается в проекте.

Какие муфты используются для монтажа?

Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (предпочтительнее для СПЭ изоляции) муфты на 35 кВ. Для соединения жил используются соединительные муфты, для подключения к оборудованию – концевые кабельные заделки (КНС). Крайне важно, чтобы муфты были совместимы с материалом изоляции кабеля и имели тот же класс напряжения.

Как обнаружить повреждение в кабеле АПвП2гТи?

Для поиска повреждений используются высоковольтные методы: импульсный рефлектометр (импульсный локатор повреждений) в комбинации с генератором перенапряжений (прожигателем) для низкоомных замыканий, или метод колебательного разряда. Для точной pinpoint-локации (точечного определения) применяются акустические, электромагнитные или индукционные методы.

В чем разница между АПвП2гТи и зарубежным аналогом, например, N2XS(F)2Y?

Кабель N2XS(F)2Y по стандарту HD 620/DIN VDE 0276 является европейским аналогом. Расшифровка: N – нормы VDE, 2X – изоляция из сшитого полиэтилена, S – медный экран, (F) – продольная герметизация, 2Y – полиэтиленовая оболочка. Конструктивно кабели очень близки. Основные отличия могут заключаться в толщинах изоляции по другим стандартам, цветовой маркировке и некоторых испытательных параметрах. При выборе необходимо руководствоваться действующими на территории эксплуатации стандартами и проектной документацией.