Кабель АПвПу2г 10 кВ 185 мм

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПу2г 10 кВ 185 мм²: полный технический анализ

Кабель марки АПвПу2г на напряжение 10 кВ с сечением токопроводящей жилы 185 мм² представляет собой современное высокотехнологичное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего класса напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие строгим требованиям современных энергосистем. Данная статья представляет собой детальный технический обзор данного кабеля, охватывающий его расшифровку, конструкцию, ключевые параметры, области применения и особенности монтажа.

Расшифровка маркировки АПвПу2г

Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:

• А – Алюминиевая токопроводящая жила.
• П – Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – Оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – Усиленная защитная оболочка (броня) из гофрированной стальной ленты, наложенной продольно и герметизированной.
• 2г – Дополнительная буква «г» указывает на отсутствие джутовой пропитанной подушки под броней (защита от коррозии обеспечивается герметизацией брони и наличием гидрофобного заполнителя). Цифра «2» традиционно в такой маркировке обозначает, что броня выполнена из двух стальных лент, но в случае с «Пу» (гофрированная лента) это указывает на тип бронепокрова.
• 10 кВ – Номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 185 мм² – Номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПу2г 10 кВ 185 мм²

Кабель имеет сложную многослойную конструкцию, каждый слой которой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: алюминий марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483).
• Сечение: 185 мм² (номинальное).
• Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля) и может быть как однопроволочной, так и многопроволочной в зависимости от требований к гибкости.
• Поверхность жилы: гладкая, без дефектов, может быть покрыта смазкой или нет.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Нанесен поверх токопроводящей жилы. Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения на границе жила/изоляция.

3. Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE).
• Толщина: нормирована ГОСТ 15150 (для 10 кВ, как правило, не менее 4,5 мм). Процесс сшивки (пероксидный, силановый или радиационный) придает полиэтилену повышенные температурные и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в аварийном режиме может достигать +130°C (кратковременно +250°C).

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Нанесен поверх изоляции. Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое концентрическое электрическое поле внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

Слой из полупроводящей ленты, наложенной поверх экрана по изоляции. Обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.

6. Металлический экран (экранирующая оболочка)

Выполнен в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Для кабеля 185 мм² чаще применяется медная лента. Основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки.
• Защита от внешних электромагнитных наводок.

7. Гидрофобный заполнитель

Заполняет пространство под броней. Представляет собой гель или пасту на основе нефтяных масел, полиизобутилена. Блокирует продольное распространение влаги в случае локального повреждения внешней оболочки.

8. Броня (защитный покров)

• Тип: гофрированная стальная лента (обозначение «Пу»).
• Особенности: Лента накладывается продольно и гофрируется, что придает кабелю гибкость и устойчивость к сдавливающим нагрузкам. Герметизирована для защиты от коррозии. Отсутствие джутовой подушки («2г») упрощает конструкцию и повышает надежность.
• Функция: Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны).

9. Наружная оболочка

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
• Цвет: Как правило, черный.
• Функция: Защита брони от коррозии, агрессивных сред, ультрафиолета. Обеспечивает стойкость к распространению пламени.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвПу2г 10 кВ 1х185 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/10 кВ (12 кВ)
Сечение жилы	185 мм²
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 сек)	+250°C
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)*	~320-360 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более	0,164 Ом/км (ГОСТ 22483)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15-20 наружных диаметров кабеля
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа	2U0 + 1 кВ (15 кВ) в течение 5 мин.
Стойкость к распространению пламени	Категория П1.7.2.1.1 по ГОСТ 53315 (не распространяющие горение при одиночной прокладке)
Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева)	Не ниже -15°C
Срок службы	Не менее 30 лет

• Точное значение I_доп определяется по ПУЭ 7 изд., гл.1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.

Области применения

Кабель АПвПу2г 10 кВ 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка в земле (траншеях) от распределительных подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам, ТП.
• Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, главных распределительных щитов (ГРЩ), цеховых подстанций.
• Инфраструктурные объекты: Электроснабжение аэропортов, железнодорожных узлов, портов, насосных и компрессорных станций.
• Объекты нефтегазовой и горнодобывающей промышленности: Благодаря броне и стойкой оболочке может применяться на участках с повышенными механическими рисками.
• Кабельные линии в кабельных сооружениях: Прокладка в туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где требуется защита от механических воздействий.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие токовые нагрузки: Благодаря изоляции из СПЭ и стойкости к высоким температурам.
• Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл) того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Герметичная конструкция с гидрофобным заполнителем и ПВХ оболочкой.
• Отличные механические свойства: Гофрированная броня обеспечивает защиту без потери гибкости.
• Простота монтажа и соединения: Не требует сложных технологий по герметизации концов, как маслонаполненные кабели.
• Отсутствие риска утечки масла: Экологическая безопасность.
• Допустимость прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот.

Недостатки/Особенности:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Требует аккуратного обращения.

Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на среднее напряжение.

• Необходимость использования специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт для монтажа концевых и соединительных заделок.
• Требовательность к качеству выполнения заделок: Необходима тщательная зачистка и изоляция для предотвращения частичных разрядов.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Глубина траншеи не менее 0,7 м до верха кабеля. Засыпка производится сначала слоем мягкого грунта или песка (100 мм), затем защитным кирпичом или сигнальной лентой. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками.
• Радиус изгиба: Не менее 15-20 диаметров кабеля при монтаже для предотвращения повреждения изоляции и брони.
• Раскрой кабеля: Требует специального инструмента для послойной зачистки. Важно не повредить полупроводящие экраны и основную изоляцию.
• Заземление: Металлический экран и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
• Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением 15 кВ частотой 50 Гц в течение 5 минут.
• Мониторинг: Рекомендуется, особенно для ответственных линий, проводить диагностику (измерение частичных разрядов, термографический контроль).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие АПвПу2г от АПвБбШп?

Основное отличие — в типе брони. У АПвБбШп броня выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. У АПвПу2г броня — одна гофрированная стальная лента. Конструкция «Пу» (гофрированная) обеспечивает лучшую гибкость и устойчивость к сдавливающим нагрузкам, а также лучшую герметизацию от влаги. Кабель АПвПу2г часто считается более современной и технологичной версией.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно. Наружная ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако при прокладке на открытом воздухе необходимо учитывать климатические условия (температуру, солнечную радиацию) и соответствующим образом корректировать допустимый ток нагрузки по ПУЭ. Также необходимо обеспечить надежное крепление кабеля.

Как правильно выбрать сечение 185 мм²? На какой ток нагрузки он рассчитан?

Сечение 185 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки, тока короткого замыкания, потерь напряжения и экономической плотности тока. Допустимый длительный ток (I_доп) для кабеля 185 мм² при прокладке в земле (одиночный кабель, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0,7 м) составляет примерно 340-360 А. При прокладке в воздухе это значение может быть ниже (~320 А). Точный расчет должен производиться по методике, изложенной в гл. 1.3 ПУЭ, с учетом всех поправочных коэффициентов.

Требуется ли для данного кабеля дополнительная защита при прокладке в земле (трубы, лотки)?

Броня типа «Пу» является достаточной защитой от механических повреждений при стандартной прокладке. Однако в особых условиях (прокладка под дорогами с интенсивным движением, в зонах с высокой активностью землеройных работ, в каменистых грунтах) рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных, пластиковых или стальных труб. Это также облегчает возможную замену кабеля в будущем без вскрытия грунта.

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный производителем срок службы — не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от:

• Соблюдения условий прокладки и монтажа (особенно радиусов изгиба).
• Режима работы (непревышение допустимых температур).
• Качества выполнения соединительных и концевых муфт.
• Коррозионной активности среды (для брони и оболочки).
• Отсутствия внешних механических повреждений.

Регулярный диагностический контроль позволяет прогнозировать остаточный ресурс.

Чем отличается одножильный кабель АПвПу2г от трехжильного (АПвПу2г 3х185)? В каких случаях применяется каждый?

Одножильный кабель (1х185) применяется для прокладки фазных линий в трехфазной системе, где требуется прокладка трех таких кабелей (по одному на фазу). Это часто используется для мощных линий, так как позволяет оптимизировать охлаждение каждой жилы и снизить потери. Трехжильный кабель (3х185) содержит три изолированные жилы в общей оболочке и броне. Он компактнее при прокладке одной линии, но может иметь худшие условия теплоотвода. Выбор зависит от проекта, способа прокладки (в трубах, лотках) и экономических соображений. Для сегментных жил чаще используется трехжильное исполнение.

Каковы требования к заделке концов кабеля (монтаж концевых муфт)?

Для кабеля с изоляцией из СПЭ обязательна установка концевых муфт (КВМт, КННт, полимерные муфты и т.д.), которые обеспечивают:

• Плавный контроль электрического поля с помощью встроенных экранов или геометрических форм.
• Герметизацию торца кабеля от влаги.
• Вывод металлического экрана и брони для заземления.
• Надежный контакт для подключения к шинам или аппаратуре.

Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии производителя муфт, в условиях чистоты, с использованием специального инструмента.