Кабель АПвПу2г 1х150
Кабель АПвПу2г 1х150: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПу2г 1х150 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 1 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в сложных условиях.
Расшифровка маркировки АПвПу2г 1х150
Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Пу – усиленная защитная оболочка (при наличии «у» – указывает на бронирование стальными оцинкованными лентами с подушкой под броню).
- 2г – индекс, обозначающий: «2» – двойная защита (броня + оболочка), «г» – отсутствие герметизации (водозащитных лент) под броней. В современной трактовке часто понимается как «голый», т.е. без наружного защитного покрова поверх брони.
- 1х150 – одна токопроводящая жила сечением 150 мм².
- Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
- Класс жилы: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2), что обеспечивает необходимую гибкость.
- Форма: круглая или секторная. В одножильном исполнении обычно круглая.
- Сечение: 150 мм² (номинальное). Фактическое сечение контролируется стандартами и имеет допустимые отклонения.
- Материал: сшитый полиэтилен (СПЭ или XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие эксплуатационные характеристики кабеля.
- Процесс сшивки (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании) по сравнению с термопластичным полиэтиленом (до +70°C).
- Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 1 кВ с жилой 150 мм² она составляет, согласно ГОСТ 16442-80 (и актуальным ТУ), 2.0 мм.
- Экран по изоляции: выполнен в виде полупроводящего (электропроводящего) слоя, обычно из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и разряды.
- Медный экран: поверх полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных проволок или медной ленты (фольги). Его основная функция – проведение токов утечки и обеспечение безопасности при повреждении (замыкание на землю). Для одножильных кабелей сечением 150 мм² экран, как правило, выполнен из медных проволок сечением не менее 16 мм² (суммарно).
- Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором (внахлест).
- Назначение: защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов.
- Толщина лент нормирована. Для кабелей данного типа и сечения обычно применяются ленты толщиной 0.3-0.5 мм.
- Материал: поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
- Назначение: защита брони от коррозии, обеспечение стойкости к воздействию окружающей среды (УФ-излучение, влага, химические вещества).
- Цвет: обычно черный.
- Толщина оболочки также строго нормирована.
- Сопротивление жилы при постоянном токе при +20°C: не более 0.206 Ом/км (для жилы класса 2 по ГОСТ 22483).
- Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп): Зависит от условий прокладки. Например, при прокладке в земле (траншее) с удельным тепловым сопротивлением грунта 1.2 К·м/Вт и температуре земли +25°C, Iдоп составляет примерно 335 А. При прокладке в воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале) при температуре воздуха +25°C – около 350 А. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.
- Индуктивное сопротивление: ~0.11 Ом/км (при частоте 50 Гц и typical geometry).
- Емкость: ~0.3 мкФ/км.
- Распределительные сети 0.66/1 кВ: Вводы в здания и сооружения, питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП).
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, магистральные линии внутри цехов.
- Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, порты.
- Объекты энергетики: Соединения в системах собственных нужд подстанций.
- Сельское хозяйство: Питание крупных сельскохозяйственных комплексов.
- Высокая пропускная способность: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет длительно работать при температуре +90°C, что повышает Iдоп на 20-30% по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Стойкость к термическим перегрузкам и КЗ: Сохраняет свойства при кратковременном нагреве до +250°C.
- Высокие диэлектрические свойства и влагостойкость: СПЭ – негигроскопичный материал.
- Механическая прочность: Бронирование обеспечивает защиту от повреждений.
- Коррозионная стойкость: ПВХ оболочка защищает стальную броню.
- Относительно небольшой вес и радиус изгиба по сравнению со свинцовыми бронированными кабелями.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов при сравнимых токовых нагрузках для стационарной прокладки.
- Алюминиевая жила: Менее гибкая и более хрупкая при частых изгибах по сравнению с медью, требует специальных клемм и методов соединения для предотвращения ослабления контакта (явление ползучести алюминия).
- Необходимость учета наводок: Особенности прокладки одножильных кабелей в переменных сетях (заземление брони, перекрестное соединение экранов).
- Требует аккуратного монтажа: Не допускается повреждение экрана и изоляции при разделке.
- Ограничение по минимальному радиусу изгиба: Несоблюдение может привести к повреждению изоляции и экрана.
Таким образом, полная расшифровка: Алюминиевый, с Полиэтиленовой изоляцией, в ПВХ усиленной 2ой защитой – голый, одножильный, сечением 150 мм².
Конструкция кабеля АПвПу2г 1х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция
3. Поясная изоляция
Экструдированный слой из того же сшитого полиэтилена или термопластичного полиэтилена, накладываемый поверх изолированной жилы. Выравнивает электрическое поле и предохраняет изоляцию жилы при наложении экрана.
4. Экранирование
5. Разделительный слой
Лента или обмотка, накладываемая под броню для предотвращения повреждения внутренних элементов острыми кромками бронелент.
6. Броня
7. Наружная оболочка
Технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 0.66/1 кВ (1.2 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 150 мм² |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно) |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха (при температуре до +35°C) | до 98% |
| Строительная длина | Не менее 150-200 м (оговаривается при заказе) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3.5 кВ в течение 10 мин. |
Электрические характеристики
Сфера применения кабеля АПвПу2г 1х150
Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (имеет УФ-стойкую оболочку). Бронирование делает его основным выбором для прокладки без дополнительных защитных труб (кабельных каналов) в грунтах с нормальной и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов, в местах с риском механических повреждений.
Важное замечание: Для одножильных кабелей в переменных сетях необходимо учитывать явление возникновения наведенной ЭДС на броне и экране. При прокладке в земле или в неметаллических трубах все одножильные кабели одной фазы рекомендуется прокладывать вплотную друг к другу (треугольником или в одной плоскости). Бронеленты должны быть заземлены с обоих концов для предотвращения наведения потенциала и обеспечения безопасности. При длинных линиях может потребоваться перекрестное соединение экранов (согласно проекту).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Сравнение с ближайшими аналогами
| Марка кабеля | Материал жилы/изоляции | Ключевые отличия | Предпочтительная сфера применения |
|---|---|---|---|
| АПвПу2г 1х150 | Алюминий / СПЭ | Бронированный, для стационарной прокладки в земле и каналах. Оптимальное соотношение цена/производительность. | Магистральные линии, вводы, промышленные сети. |
| АВВГ 1х150 | Алюминий / ПВХ | Без брони, с ПВХ изоляцией (макс. темп. +70°C). Дешевле, но менее термостоек и не защищен механически. | Прокладка в помещениях, кабельных лотках, где нет механических рисков. |
| АСБл 1х150 | Алюминий / Бумажная пропитанная | Бронированный, с бумажной изоляцией. Имеет ограничения по перепаду уровней прокладки, требует специальной концевой разделки. Исторически надежный, но уступает СПЭ по току нагрузки и удобству монтажа. | Существующие сети, реконструкция, где требуется совместимость. |
| ПвПу2г 1х150 | Медь / СПЭ | Медная жила. Выше стоимость, но выше гибкость, меньший диаметр при том же сечении, лучшее сопротивление (меньшие потери), проще монтаж соединений. | Критически важные объекты, объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (в огнестойком исполнении), короткие участки со сложной трассировкой. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем кабель АПвПу2г отличается от АПвБбШп?
Основное отличие в конструкции брони и оболочки. У АПвБбШп броня из стальных оцинкованных плоских проволок (индекс «Б»), а защитный шланг из полиэтилена («Шп»). У АПвПу2г броня из лент («Пу»), а наружная оболочка из ПВХ. Кабель АПвБбШп часто считается более гибким и стойким к растягивающим нагрузкам, но АПвПу2г обеспечивает достаточную защиту для большинства типовых задач и может быть более экономичным.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г 1х150 в земле без дополнительной защиты?
Да, это одно из основных назначений данного кабеля. Его стальная броня и наружная ПВХ оболочка предназначены для прямой прокладки в траншеях. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ: глубина прокладки не менее 0.7-1.0 м, подсыпка и засыпка песком, защита сигнальной лентой или кирпичом в местах с риском раскопок.
3. Как правильно заземлять броню и экран этого кабеля?
Броня и медный экран должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для стекания токов утечки, безопасности персонала при повреждении изоляции и снижения электромагнитных помех. На практике экран и броня соединяются между собой и подключаются к контуру заземления через специальные заземляющие зажимы или наконечники. Для очень длинных линий (сотни метров) может применяться схема с поперечным соединением экранов и их заземлением в одной точке для прерывания циркулирующих токов – это требует детального расчета.
4. Какие муфты и концевая арматура используются для монтажа?
Для кабеля АПвПу2г 1х150 применяются:
Соединительные муфты: Специальные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 1 кВ (например, типа 3СТп). Они обеспечивают электрическое соединение жил, восстановление экрана, изоляции и механической защиты.
Концевые муфты (заделки): Для подключения к шинам РУ или оборудования используются концевые заделки (например, типа КВПт, КНТп) или наборные концевые муфты из термоусаживаемых материалов. Они обеспечивают плавный контроль электрического поля на конце экрана и герметизацию.
5. Как определить необходимое сечение 150 мм² для моей задачи?
Сечение выбирается по двум основным критериям, указанным в ПУЭ (Глава 1.3):
1. По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп). Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше Iдоп для выбранного способа прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и т.д.).
2. По потере напряжения. Суммарная потеря напряжения в линии от источника до самого удаленного потребителя не должна превышать значений, установленных стандартами (например, ±5% для силовых нагрузок).
Для предварительной оценки: сечение 150 мм² на алюминии при прокладке в земле соответствует мощности передачи около 250-280 кВт при напряжении 380 В (трехфазная система, с учетом использования трех таких кабелей). Точный расчет должен выполнять проектировщик.
6. В чем главное преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед ПВХ?
Главных преимуществ три: более высокая рабочая температура (+90°C против +70°C), что дает выигрыш в пропускной способности; лучшая стойкость к короткому замыканию; значительно более высокие диэлектрические и влагостойкие свойства, что повышает надежность и долговечность кабеля в сырых условиях. СПЭ не течет и не размягчается при перегрузках.
7. Существует ли пожаробезопасный аналог этого кабеля?
Да. Для прокладки в пожароопасных зонах, зданиях и коллекторах применяются модификации с индексом «-нг(А)-LS» или «-нг(А)-HF». Например, АПвПу2г-нг(А)-LS 1х150. Здесь «нг» – нераспространяющий горение при групповой прокладке, «(А)» – высшая категория по нераспространению горения, «LS» (Low Smoke) – пониженное дымовыделение и газовыделение при пожаре. Изоляция и оболочка в таком кабеле выполнены из специальных композиций ПВХ или полиолефинов.