Кабель АПвПу2г 15 кВ 630 мм
Кабель АПвПу2г 15 кВ 630 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвПу2г 15 кВ 630 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 15 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в электросетевом хозяйстве. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Пу – наружная оболочка из полиэтилена; 2г – двойная герметизация (водоблокирующие ленты и продольная герметизация алюминиевой оболочки); 15 кВ – номинальное напряжение; 630 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля АПвПу2г 15 кВ 630 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (А99,7) по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной (сегментной) формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (для данного сечения – редко), так и многопроволочной, состоящей из множества проволок, скрученных по определенному правилу.
- Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Представляет собой слой из сшитого полиэтилена, модифицированного сажей. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами и для напряжения 15 кВ составляет, как правило, 5,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (образование поперечных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция сохраняет стабильность при длительной рабочей температуре до 90°C и в кратковременном режиме до 130°C.
- Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции также методом экструзии. Выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже на внешней границе изоляции. Имеет конструкцию в виде легко сдираемой ленты или слоя.
- Экран медный. Представляет собой поясной экран, выполненный из медных лент или в виде оплетки из медных проволок. Его основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве заземляющего проводника для токов короткого замыкания. Для сечения 630 мм² экран, как правило, имеет значительное сечение (не менее 25 мм²), рассчитанное на протекание токов КЗ.
- Герметизация (водоблокирующие ленты). Слой, накладываемый поверх медного экрана. Состоит из полимерной основы с нанесенным суперабсорбентом. При контакте с влагой абсорбент многократно увеличивается в объеме, создавая гелевый барьер, препятствующий продольному распространению воды вдоль кабеля в случае повреждения наружной оболочки.
- Алюминиевая оболочка. Гладкая или гофрированная оболочка, выполненная из алюминиевой ленты методом сварки встык в продольном направлении. Обеспечивает абсолютную продольную герметизацию кабеля от проникновения влаги и механическую защиту. Гофрирование повышает гибкость кабеля.
- Защитный шланг (наружная оболочка). Выполнен из полиэтилена (индекс «Пу» в маркировке). Защищает алюминиевую оболочку от химических и атмосферных воздействий, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перемещаться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
- Радиус изгиба: При прокладке необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, 20D), чтобы не повредить алюминиевую оболочку и изоляцию.
- Подготовка к монтажу: Концы кабеля перед разделкой должны быть герметизированы во избежание попадания влаги. При разделке необходимо использовать специальные инструменты для ступенчатого снятия слоев.
- Заземление: Медный экран и алюминиевая оболочка на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо установить ограничитель перенапряжений на незаземленном конце.
- Соединение и оконцевание: Требуется применение специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) на 15 кВ, рассчитанных на кабели с СПЭ-изоляцией и алюминиевой оболочкой. Качество монтажа муфт является критическим фактором надежности всей линии.
- Абсолютная влагозащита: Комбинация алюминиевой оболочки и водоблокирующих лент обеспечивает максимальную защиту от проникновения влаги как в продольном, так и в поперечном направлениях.
- Коррозионная стойкость: Полиэтиленовая наружная оболочка устойчива к химически агрессивным грунтам и блуждающим токам.
- Высокие электрические характеристики: Изоляция из сшитого полиэтилена имеет низкие диэлектрические потери, высокую стойкость к тепловому старению и трекингу.
- Удобство монтажа и ремонта: Отсутствие необходимости контроля уровня масла или давления, как у маслонаполненных кабелей.
- Высокая пропускная способность: Допустимая рабочая температура +90°C позволяет передавать большие мощности по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные и электрические параметры кабеля АПвПу2г 15 кВ 630 мм² регламентируются национальными и международными стандартами.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 8,7/15 кВ (17,5 кВ) | ГОСТ 31565-2012 |
| Климатическое исполнение и категория размещения | УХЛ, Т, ХЛ (для умеренного, тропического, холодного климата). Категория 1-5 (для прокладки в земле, каналах, туннелях, на воздухе). | ГОСТ 15150 |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы | +90°C | ГОСТ 31565-2012, ТУ 16.К71-335-2004 |
| Максимальная температура при КЗ (длительность до 4 сек) | +250°C | |
| Допустимая температура перегрузки | +130°C (не более 100 часов в год, 8 часов подряд) | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля | Рекомендация производителя |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм·км | ГОСТ 3345 |
| Емкость жила-земля | Приблизительно 0,35-0,40 мкФ/км | Расчетный параметр |
| Индуктивное сопротивление | Приблизительно 0,12-0,15 Ом/км | Расчетный параметр |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные значения для стандартных условий прокладки)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), один кабель, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | 560 — 590 | Наиболее распространенный базовый сценарий. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), температура воздуха +25°C | 620 — 650 | Лучшие условия охлаждения. |
| В земле, несколько кабелей вплотную (расстояние между кабелями 0.25 м) | 470 — 510 (для среднего кабеля в группе) | Требует применения понижающих коэффициентов. |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок должны определяться расчетом для конкретных условий прокладки согласно ПУЭ 7 изд., глава 1.3, и методическим указаниям.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвПу2г 15 кВ 630 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая районы с высокой коррозионной активностью грунтов, в кабельных каналах, блоках, туннелях, коллекторах, на эстакадах, галереях, а также в помещениях (за исключением мест с повышенной пожарной опасностью). Благодаря двойной герметизации (водоблокирующие ленты + алюминиевая оболочка) и полиэтиленовой оболочке, кабель устойчив к воздействию блуждающих токов и агрессивных сред. Он применяется для сооружения магистральных линий, вводов на подстанции, питания крупных промышленных предприятий и городских распределительных сетей.
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами и преимущества
Основными аналогами кабеля АПвПу2г являются кабели марок АПвПуг (с алюминиевой гофрированной оболочкой) и АПвВнг(А)-LS (в ПВХ-оболочке пониженной пожарной опасности). Ключевые преимущества АПвПу2г 15 кВ 630 мм²:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля АПвПу2г от АПвВнг(А)-LS?
Основное отличие – в материале и функции наружной оболочки. У АПвПу2г оболочка из полиэтилена, основная задача которой – защита от коррозии и влаги. У АПвВнг(А)-LS оболочка из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности, которая обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке (индекс «нг(А)») и низкое дымо- и газовыделение (индекс «LS»). АПвПу2г предпочтителен для прокладки в земле, особенно в агрессивных грунтах, а АПвВнг(А)-LS – для коллекторов, туннелей и помещений с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Как правильно выбрать сечение экрана для данного кабеля?
Сечение медного экрана нормировано и указывается в ТУ на кабель. Для 630 мм² оно обычно составляет 25, 35 или 50 мм². Выбор зависит от ожидаемого тока короткого замыкания и его длительности. Ток термической стойкости экрана должен быть не меньше расчетного тока КЗ в месте установки кабеля. Точный расчет проводится на этапе проектирования.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г в воде?
Конструкция кабеля с алюминиевой герметичной оболочкой и полиэтиленовым шлангом теоретически позволяет кратковременное или постоянное нахождение в воде. Однако для постоянной прокладки в водоемах (реках, морях) существуют специальные кабели с усиленной броневой защитой (например, с проволочной бронёй). АПвПу2г для таких целей не сертифицирован и его применение требует отдельного технико-экономического обоснования и согласования с заводом-изготовителем.
Каков срок службы кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвПу2г, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, соблюдения токовых нагрузок, отсутствия механических повреждений и, что крайне важно, от качества монтажа соединительных и концевых муфт. Нарушение технологии монтажа муфты может привести к преждевременному выходу кабельной линии из строя.
Как маркируются концы кабеля для фазировки?
На заводе-изготовителе на оболочку кабеля через равные промежутки наносится маркировка с указанием марки, сечения, напряжения, года выпуска и метража. Для идентификации фаз при монтаже на изолирующее покрытие жил в муфте или на концевую заделку устанавливают термоусаживаемые трубки или колпачки стандартного цветового обозначения: желтый (фаза A), зеленый (фаза B), красный (фаза C). Также допускается маркировка буквами или цифрами.
Заключение
Кабель АПвПу2г 15 кВ 630 мм² является современным, технологичным и надежным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, двойной системы герметизации и коррозионно-стойкой оболочки, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, СНиП и инструкциями производителей являются залогом экономичной и стабильной работы энергетических объектов.