Кабель АПвПг 35 кВ 500 мм
Кабель АПвПг 35 кВ 500 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПг 35 кВ 500 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитными оболочками, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с добавлением пероксида (вулканизация); П – наружная оболочка из полиэтилена; г – герметизированный, подразумевающий продольную герметизацию (заполнение) жил и экрана. Цифры обозначают номинальное напряжение (35 кВ) и номинальное сечение основной жилы (500 мм²).
Конструкция кабеля АПвПг 35 кВ 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная экстракция) по ГОСТ 22483. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (состоит из нескольких секторов), что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть однопроволочной (для сегментной конструкции) или многопроволочной.
- Экран на жиле. Поверх жилы накладывается экструдированный экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Он предназначен для выравнивания электрического поля и устранения микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Изоляция. Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 35 кВ стандартизирована и составляет, как правило, 10.5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (образование поперечных связей) придает материалу повышенные температурные стойкости: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а кратковременно допустимая – до +130°C (против +70°C для ПВХ).
- Экран на изоляции. Поверх изоляции накладывается второй экструдированный экран, также из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выполняет функцию внешнего проводящего слоя, равномерно распределяющего электрическое поле.
- Медный экран. Поверх полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок или медной ленты (фольги). Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является нулевой точкой для симметрирования электрического поля, а также выполняет функцию заземления и проводника для токов короткого замыкания.
- Заполнение. Межжильное пространство (для трехжильных кабелей) заполняется эластичным или термопластичным материалом (например, на основе полипропилена). Это придает кабелю круглую форму и обеспечивает продольную герметизацию (индекс «г» в маркировке), защищая от распространения влаги вдоль оси кабеля.
- Поясная изоляция. Может выполняться из слоя специальной ленты или экструдированного полимера поверх скрученных жил.
- Наружная оболочка. Защитная оболочка из полиэтилена (индекс «П» в маркировке) черного цвета. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи), коррозии и ультрафиолетовому излучению, что позволяет прокладывать кабель в земле (траншеях) без дополнительной защиты.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, способа укладки, количества работающих кабелей в траншее.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля АПвПг 35 кВ 500 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-310-2001 и международным стандартом МЭК 60502-2. Ниже приведены ключевые характеристики.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20/35 кВ (40.5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 500 мм², 3 x 500 мм² |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 20 x D (наружного диаметра кабеля) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки | 65 кВ (на 10 минут) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~500-550 А (для 1 жилы в земле, при удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт) |
Сравнение с кабелями других типов (АПвПу, АПвВ, АСБ)
Выбор кабеля для проектов 35 кВ зависит от условий прокладки и эксплуатации.
| Тип кабеля | Конструктивные отличия | Преимущества и недостатки | Основная сфера применения |
|---|---|---|---|
| АПвПг | Изоляция XLPE, полиэтиленовая оболочка, герметизация заполнением. | Высокая стойкость к влаге и химии, не требует дополнительных труб для прокладки в земле. Уязвим к механическим повреждениям (требует песчаной подушки и сигнальной ленты). | Прокладка в земле (траншеях), тоннелях, каналах, по эстакадам. |
| АПвПу (броневой) | Поверх оболочки – броня из стальных оцинкованных лент, наружный защитный шланг. | Повышенная механическая защита от грызунов, случайных повреждений. Больший вес, радиус изгиба и стоимость. Требует защиты брони от коррозии. | Участки с повышенным риском механических воздействий, прокладка без заглубления. |
| АПвВ | Наружная оболочка из поливинилхлорида (ПВХ). | Лучшая стойкость к распространению горения. ПВХ менее стоек к УФ и химикатам, чем ПЭ. Чаще используется внутри помещений. | Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, зданиях) с требованием нераспространения горения. |
| АСБ (старая технология) | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. | Ограниченная допустимая температура (+70°C), сложность монтажа (требует концевых муфт с вакуумированием), риск стекания пропитки на уклонах. Дешевле СПЭ-кабеля. | Реконструкция старых сетей, где требуется полная идентичность существующему кабелю. |
Области применения и особенности монтажа
Кабель АПвПг 35 кВ 500 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи, вводов на подстанции и распределительные устройства, для питания крупных промышленных предприятий (металлургия, химия, машиностроение), а также в городских кабельных сетях. Основной способ прокладки – в земле (траншее). Глубина прокладки должна составлять не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку толщиной 100 мм, после укладки засыпается мягким грунтом без камней или песком на 200 мм, далее укладывается сигнальная лента, и траншея засыпается полностью. При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен футлярами (трубами) из ПНД, асбоцемента или стали. При прокладке в кабельных сооружениях (тоннелях, эстакадах) кабель крепится с помощью специальных кабельных конструкций и хомутов с соблюдением допустимого радиуса изгиба. Обязательным этапом является приемо-сдаточные испытания повышенным напряжением (65 кВ, 50 Гц, 10 мин) и измерение сопротивления изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной?
Изоляция XLPE обеспечивает более высокую допустимую рабочую температуру (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении. Она не требует сложных систем подпитки и не боится уклонов трассы. Кабель с XLPE проще в монтаже и обслуживании, так как не требует герметичных муфт с вакуумированием и контролем уровня масла/пропитки.
Что означает индекс «г» в маркировке и насколько кабель действительно герметичен?
Индекс «г» означает, что кабель имеет продольную герметизацию. Это достигается заполнением межжильного пространства гидрофобным материалом, который препятствует продольному распространению влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки. Однако это не означает, что кабель можно прокладывать под водой или в постоянно затопленных траншеях. Для таких условий существуют кабели с алюминиевой или свинцовой герметизирующей оболочкой (например, АПвПуг).
Как правильно выбрать сечение 500 мм²? На что влияет сечение жилы?
Сечение жилы выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) и проверки по условиям короткого замыкания (термическая стойкость). Сечение 500 мм² является крупным и применяется для питания мощных потребителей или в качестве магистральных вводов. Оно напрямую определяет пропускную способность линии: большее сечение имеет меньшее электрическое сопротивление, следовательно, меньшие потери напряжения и мощности при передаче энергии, а также больший допустимый ток.
Требуется ли для кабеля АПвПг 35 кВ 500 мм² дополнительная защита при прокладке в земле?
Полиэтиленовая оболочка сама по себе является отличной защитой от влаги и химической коррозии. Однако она не обладает высокой механической прочностью против ударов лопатой или давления острых камней. Поэтому обязательными мерами являются: песчаная подушка и засыпка, укладка сигнальной ленты, а на участках с повышенным риском механических повреждений – защита кирпичом или бетонными плитами. В местах пересечения с дорогами или другими коммуникациями обязательна укладка в футляры.
Каковы особенности монтажа концевых и соединительных муфт на данный кабель?
Для кабеля с изоляцией XLPE на 35 кВ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Критически важным этапом является подготовка кабеля: ступенчатая зачистка изоляции с точным соблюдением размеров, тщательная зачистка и шлифовка полупроводящих экранов, обезжиривание поверхности. Некачественное удаление полупроводящего слоя является самой частой причиной пробоя муфты. Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя муфт.
Какой срок службы у кабеля АПвПг 35 кВ 500 мм²?
Номинальный срок службы кабеля, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, норм нагрузки и отсутствия внешних повреждений. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются длительные перегрузки, приводящие к термическому старению изоляции, и циклические термомеханические нагрузки (нагрев-охлаждение), а также повреждения оболочки с последующим проникновением влаги.