Кабель АПвПгТп 10 кВ 120 мм
Кабель АПвПгТп 10 кВ 120 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель марки АПвПгТп 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой жилой и комбинированной герметизированной оболочкой. Данный тип кабеля является современной и высокотехнологичной альтернативой классическим кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве для создания надежных и долговечных линий электропередачи.
Расшифровка маркировки АПвПгТп
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и аналогичным стандартам для напряжений 6-35 кВ. Каждая буква и цифра в обозначении несут конкретную информацию:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- Пг – тип защитной оболочки: «п» — полимерная, «г» — герметизированная (за счет экрана из водоблокирующих лент).
- Тп – тип наружного защитного покрова: «Т» — броня из стальных оцинкованных лент, «п» — наружная оболочка из полиэтилена.
- 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 120 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Защитная: ограничение электромагнитного поля внутри кабеля (ЭМС-совместимость).
- Безопасность: создание цепи для тока короткого замыкания.
- Технологическая: использование в системах мониторинга состояния изоляции.
- Точное значение зависит от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, количества работающих кабелей в траншее.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ применения. Броня защищает от механических воздействий, а герметизирующий слой (Пг) и полиэтиленовая оболочка обеспечивают стойкость к грунтовой влаге и агрессивным средам. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Благодаря негорючей изоляции XLPE и оболочке из ПНД кабель может применяться в таких сооружениях. Необходимо учитывать требования ПУЭ по группировке кабелей и противопожарным мероприятиям.
- Прокладка в воздухе (по эстакадам, по фасадам): Возможна, но необходимо учитывать УФ-стойкость (оболочка из ПНД устойчива) и механические нагрузки (ветер, гололед). Броня обеспечивает дополнительную защиту.
- Высокая допустимая температура и перегрузочная способность.
- Высокая стойкость к увлажнению и агрессивным средам благодаря герметичной конструкции.
- Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с бумажными кабелями.
- Простота монтажа (не требует сложных систем подпитки и ограничения перепадов уровней).
- Отсутствие риска стекания пропиточного состава.
- Длительный срок службы (более 30 лет).
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ).
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже (задиры, надрезы).
- Требовательность к качеству монтажа муфт и чистоты.
- Необходимость применения специального инструмента для разделки.
- Визуальный осмотр барабана и наружной оболочки на отсутствие механических повреждений.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В или 5000 В. Сопротивление изоляции жилы относительно экрана и других жил для кабелей 10 кВ должно быть не менее 100 МОм (нормы уточняются в ТУ производителя).
- Проверка целостности и проводимости экранов и брони.
Таким образом, полная расшифровка указывает на кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, герметизированной оболочкой, броней из стальных лент в полиэтиленовой шланге, рассчитанный на напряжение 10 кВ.
Конструкция кабеля АПвПгТп 10 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, выполняется секторной (сегментной) формы для компактности и оптимального заполнения внутреннего пространства кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) для сечений до 240-300 мм² или многопроволочной. Для 120 мм² чаще применяется однопроволочная секторная жила.
2. Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)
Поверх жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выровнять распределение электрического поля у поверхности жилы, устранив микроскопические неровности и предотвратив возникновение локальных перенапряжений, которые могут повредить основную изоляцию.
3. Основная изоляция
Наносится поверх экрана по жиле. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер подвергается процессу вулканизации (сшивки), в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость (допустимая температура длительной работы увеличивается с 70°C у ПВХ до 90°C у XLPE), стойкость к деформациям и трекингу. Толщина изоляции нормируется стандартами и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм.
4. Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)
Аналогичен внутреннему экрану. Наносится поверх основной изоляции для выравнивания электрического поля. Выполняется в виде экструдированного слоя или комбинации полупроводящих лент.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для придания конструкции округлой формы.
6. Медные экраны
Поверх экрана по изоляции каждой жилы (в трехжильных кабелях с отдельно экранированными жилами) или поверх поясной изоляции (в кабелях с общим экраном) накладывается экран из медных проволок или медной ленты. Его функции:
Для сечения 120 мм² экран часто выполняется из медных проволок сечением не менее 16 мм².
7. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полимерных пленок или нетканых материалов, предохраняющих оболочку от повреждения элементами экрана или брони.
8. Герметизирующий слой (в составе Пг)
Ключевой элемент марки «Пг». Это одна или несколько лент с нанесенным на них слоем гидрофобного (водоблокирующего) геля. При контакте с влагой гель разбухает, герметизируя поврежденный участок и предотвращая продольное распространение воды вдоль кабеля.
9. Броня (Т)
Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Назначение – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).
10. Наружная оболочка (п)
Внешний защитный слой из полиэтилена (обычно полиэтилена низкого давления, ПНД). Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, влаге, ультрафиолетовому излучению и истиранию. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПгТп 10 кВ 1х120
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +250 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15 °C | Рекомендации производителей |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | ГОСТ 31996-2012 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, Ом/км, не более | 0,253 | ГОСТ 22483-2012 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/длительность | 18 кВ / 10 мин. | ГОСТ 31996-2012 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) для прокладки в земле* | ~ 300 А | ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16-23 |
Таблица 2. Сравнение с кабелем старого типа (АСБл 10 кВ 120 мм²)
| Критерий | АПвПгТп 10 кВ 120 мм² | АСБл 10 кВ 120 мм² |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом |
| Допустимая температура жилы | +90 °C | +70 °C (длительно) |
| Стойкость к увлажнению | Высокая (герметичная конструкция) | Низкая (требует герметизации концов) |
| Монтаж при низких температурах | До -15 °C без прогрева | Требует прогрева уже при 0 °C |
| Радиус изгиба | ~15D | ~25D |
| Вес | Меньше | Больше (из-за пропитки и свинцовой оболочки) |
| Требования к трассе | Менее строгие (допускаются перепады по высоте) | Строгие (ограничение перепадов из-за стекания пропитки) |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПгТп 10 кВ 120 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.
Важно: Прокладка по сгораемым конструкциям зданий и помещений требует соблюдения дополнительных мер пожарной безопасности, указанных в ПУЭ и СП.
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвПгТп имеет свои особенности. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При отрицательных температурах требуется отогрев в тепляке. Радиус изгиба должен строго соблюдаться.
Для соединения и ответвления применяются специальные кабельные муфты – соединительные и ответвительные. Для оконцевания – концевые муфты (заливные или термоусаживаемые). При работе с кабелем с изоляцией XLPE критически важно обеспечить чистоту на всех этапах: снятие полупроводящих слоев должно быть точным и аккуратным, поверхности изоляции необходимо обезжиривать. Все экраны и броня должны быть надежно заземлены.
Преимущества и недостатки кабеля АПвПгТп 10 кВ 120 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между АПвПгТп и АПвПуТп?
Разница в букве «г» в обозначении оболочки. АПвПгТп имеет герметизированную оболочку (с водоблокирующими лентами), что обеспечивает защиту от продольного распространения влаги при повреждении внешней оболочки. АПвПуТп имеет усиленную оболочку (буква «у»), которая обладает повышенной механической прочностью, но не имеет обязательного герметизирующего слоя. Выбор зависит от условий прокладки: для влажных грунтов предпочтительнее «Пг».
2. Можно ли использовать кабель АПвПгТп для прокладки в воде?
Нет, данный кабель не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Для таких целей применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметичной оболочкой (например, АПвП). Броня из стальных лент в условиях постоянного нахождения в воде подвержена коррозии, несмотря на оцинковку и наружную оболочку.
3. Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На какой ток нагрузки оно рассчитано?
Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (Iдл.доп.) и проверки по потере напряжения, термической стойкости к токам КЗ, экономической плотности тока. Для предварительной оценки: при прокладке в земле (один кабель в траншее, температура земли +15°С, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт) Iдл.доп. составляет примерно 300 А. Однако окончательный расчет должен проводиться для конкретных условий проекта с учетом всех поправочных коэффициентов по ПУЭ гл. 1.3.
4. Требуется ли для кабеля АПвПгТп дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент уже является механической защитой. Однако согласно ПУЭ (п. 2.3.83) при прокладке в земле кабели на напряжение выше 1 кВ должны быть защищены от механических повреждений железобетонными плитами или кирпичом в определенных случаях (например, в местах частых раскопок, на глубине менее 1 м и т.д.). Также обязательна укладка сигнальной ленты из пластика на расстоянии 0.25 м от верха кабеля.
5. Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, качества монтажа, режимов работы (наличие перегрузок) и воздействия внешних факторов.
6. Можно ли соединять кабель АПвПгТп с кабелем старого типа (АСБ)?
Да, технически это возможно с использованием специальной переходной соединительной муфты. Однако такое соединение требует высокой квалификации монтажников, так как необходимо работать с двумя принципиально разными типами изоляции (бумажно-пропитанная и XLPE). Электрические и конструктивные параметры кабелей (емкость, индуктивность, диаметры) различаются, что должно быть учтено. Такие соединения, как правило, являются временным решением.
7. Как проверить целостность кабеля перед монтажом?
Обязательные проверки включают:
После монтажа и установки муфт проводятся высоковольтные испытания повышенным напряжением постоянного тока или выпрямленного напряжения согласно нормативам (например, 4U0 в течение 15 мин.).