Кабель АПвПг 6 кВ
Кабель АПвПг 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвПг 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его аббревиатура, расшифровываемая как А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, П – полиэтиленовая оболочка, г – герметизация (водоблокирующие ленты), указывает на ключевые особенности конструкции и материалов, определяющие его высокие эксплуатационные характеристики.
Конструкция кабеля АПвПг 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты расположены от центра к периферии в следующем порядке.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или А97 по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для всех сечений, а для сечений 300 мм² и более – только многопроволочные).
- Экран по жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими свойствами, стойкостью к тепловым ударам и механической прочностью. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран). Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, обеспечивая его радиальную симметрию. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, концентрирующую электрическое поле в пределах изоляции.
- Поясная изоляция. Выполняется в виде наложения медных или алюминиевых лент, либо в виде медной проволоки, навитой поверх экрана по изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасного отвода токов короткого замыкания на землю.
- Заполнитель. Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется полимерными жгутами или нитями для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Водоблокирующий слой. В конструкции кабеля АПвПг применяются гидрофобные (водоблокирующие) ленты или нити. При контакте с влагой они многократно увеличиваются в объеме, герметизируя возможные участки повреждения и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.
- Оболочка. Наружный защитный слой из полиэтилена (П) или поливинилхлоридного пластиката (В). Оболочка из полиэтилена (в марке АПвПг) обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, влаге и ультрафиолетовому излучению. Она обеспечивает механическую защиту и служит барьером от внешних воздействий.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/6 (7,2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, Um – максимальное рабочее напряжение.
- Климатическое исполнение: УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и холодном макроклимате, на открытом воздухе, в земле, каналах, тоннелях, помещениях).
- Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура нагрева жил:
- при длительной работе: +90°C;
- при коротком замыкании (не более 4 сек): +250°C;
- при перегрузке: +130°C.
- Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 диаметров для многожильных кабелей.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
- Распределительные сети 6 кВ городской и промышленной инфраструктуры (питание РП, ТП, КТП).
- Кабельные вводы на промышленных предприятиях, шахтах, нефтехимических комплексах.
- Питание мощных электродвигателей (насосы, вентиляторы, компрессоры) напряжением 6 кВ.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронированные модификации, например, АПвПгП, или использование защитных плит/кирпича).
- Высокая надежность и долговечность: Отсутствие миграции изоляционной пропитки, стойкость к тепловым циклам.
- Безопасность: Отсутствие масла исключает риск возгорания и загрязнения окружающей среды при повреждении.
- Простота монтажа и эксплуатации: Меньший вес и радиус изгиба, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте. Не требуется контроль уровня масла и сложные муфты.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C против +70°C у кабелей с бумажно-масляной изоляцией позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
- Водостойкость: Наличие водоблокирующих элементов (индекс «г») повышает надежность при случайном попадании влаги.
- Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая оболочка устойчива к агрессивным средам.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям (для модификации без брони): При монтаже и эксплуатации требуется осторожность.
- Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией, но сопоставима или ниже, чем у медных аналогов (ПвПг).
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и герметичность зоны соединения.
- Проблема дендритного роста (трекинга): При наличии дефектов и влаги возможен постепенный пробой изоляции. Современные материалы и технологии производства свели этот риск к минимуму.
Технические характеристики и параметры
Кабель АПвПг 6 кВ соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» (для 6 кВ применяются соответствующие технические условия, базирующиеся на этом стандарте и международном стандарте МЭК 60502-2).
Основные электрические и эксплуатационные параметры
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвПг 6 кВ (одножильного) при прокладке в земле (траншее)
Условия: температура земли +20°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м.
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток нагрузки, А |
|---|---|
| 50 | 185 |
| 70 | 225 |
| 95 | 270 |
| 120 | 310 |
| 150 | 350 |
| 185 | 395 |
| 240 | 460 |
| 300 | 525 |
| 400 | 605 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвПг 6 кВ (одножильного) при прокладке в воздухе
Условия: температура воздуха +25°C, однократная прокладка на открытом воздухе или в кабельном помещении.
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток нагрузки, А |
|---|---|
| 50 | 200 |
| 70 | 245 |
| 95 | 295 |
| 120 | 340 |
| 150 | 385 |
| 185 | 435 |
| 240 | 510 |
| 300 | 585 |
| 400 | 670 |
Примечание: Для многожильных кабелей, а также при групповой прокладке, вводятся дополнительные понижающие коэффициенты, регламентированные ПУЭ 7-го издания.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПг 6 кВ предназначен для создания и модернизации кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:
Стандартный кабель АПвПг не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншее) без защитных конструкций или в местах с риском механических повреждений следует применять его бронированные версии – АПвПгП (с броней из оцинкованных стальных лент и наружным полиэтиленовым шлангом) или АПвБбШп (с броней из стальных оцинкованных лент и полиэтиленовым шлангом).
Преимущества и недостатки кабеля АПвПг 6 кВ по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и из СПЭ других марок
Преимущества:
Недостатки/особенности:
Маркировка, транспортировка и хранение
Кабель маркируется бирками и путем нанесения печати на оболочку с указанием завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, номинального напряжения (6 кВ), года выпуска и длины. Транспортировка осуществляется на барабанах. Хранить кабель следует в закрытых помещениях или под навесом, защищая от прямых солнечных лучей и механических повреждений. Барабаны должны храниться в горизонтальном положении. Срок хранения – до 5 лет с даты изготовления.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями АПвПг и АПвВг на 6 кВ?
Основное отличие – материал оболочки. У АПвПг оболочка из полиэтилена (П), у АПвВг – из поливинилхлоридного пластиката (В). Полиэтилен более стоек к влаге, агрессивным средам и УФ-излучению, имеет лучшие диэлектрические показатели. ПВХ-пластикат более гибок при низких температурах и обладает лучшими противопожарными характеристиками (меньшей горючестью и дымообразованием). Выбор зависит от условий прокладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвПг 6 кВ в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле (траншее) кабеля АПвПг (без брони) не рекомендуется. Стандартная конструкция не имеет защиты от механических повреждений (грызуны, камни, инструмент). Для прокладки в земле следует использовать бронированные модификации (АПвПгП, АПвБбШп) либо применять защитные устройства (железобетонные плиты, кирпич, гофрированные трубы из ПНД/ПВХ).
Какой минимальный радиус изгиба для кабеля АПвПг 6 кВ сечением 3х150 мм²?
Для многожильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена минимальный допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 10 наружных диаметров кабеля (10D). Для конкретного сечения 150 мм² наружный диаметр примерно 55-60 мм, следовательно, радиус изгиба составит 550-600 мм.
Какие муфты применяются для монтажа кабельных линий из АПвПг 6 кВ?
Применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) соединительные и концевые муфты, рассчитанные на напряжение 6-10 кВ и совместимые с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выбор зависит от условий эксплуатации и предпочтений монтажной организации.
Что означает индекс «г» в маркировке и насколько он важен?
Индекс «г» означает, что в конструкции кабеля применены гидрофобные (водоблокирующие) материалы. Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле или в условиях возможного подтопления. При локальном повреждении оболочки эти материалы набухают и предотвращают продольное распространение влаги по кабелю, локализуя повреждение и упрощая ремонт.
Какой кабель выбрать: АПвПг или ПвПг на 6 кВ?
Выбор между алюминиевой (АПвПг) и медной (ПвПг) жилой основывается на технико-экономическом расчете. Медь имеет более высокую проводимость, что позволяет при одинаковой допустимой мощности использовать меньшее сечение, но кабель будет значительно дороже. Алюминий легче и дешевле. Для большинства стационарных распределительных сетей 6 кВ кабель с алюминиевой жилой является оптимальным по соотношению цена/производительность.
Заключение
Кабель АПвПг 6 кВ является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и алюминиевой токопроводящей жиле, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и простоту монтажа. Наличие водоблокирующих элементов повышает эксплуатационную надежность. При проектировании новых и реконструкции существующих кабельных линий 6 кВ выбор в пользу АПвПг является технически и экономически обоснованным, особенно при учете требований к пожарной безопасности, экологии и общей стоимости жизненного цикла объекта.