Кабель АПвПу2г 35 кВ 120 мм
Кабель АПвПу2г 35 кВ 120 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПу2г 35 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях.
Расшифровка маркировки АПвПу2г
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- Пу – усиленная защитная оболочка (применяется броня из стальных оцинкованных проволок).
- 2г – индекс, обозначающий, что под оболочкой имеется гидроизоляционный слой в виде алюмополимерной ленты («2») и отсутствие джутовой оплетки поверх брони («г» – «голый»).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящей ленты или слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медных проволок сечением не менее 25 мм², наложенных продольно или в виде спирали. Эти проволоки обеспечивают проводимость экрана и способны проводить токи короткого замыкания.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки и должно рассчитываться по методике ПУЭ или с использованием специализированного ПО.
- Магистральные и распределительные линии 35 кВ в городах и промышленных зонах.
- Питание мощных потребителей: заводы, нефтеперерабатывающие комплексы, горнодобывающие предприятия, крупные подстанции.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где наличие брони и негорючей оболочки является обязательным требованием.
- Прокладка в земле (траншеях), в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и сейсмической активностью, благодаря стойкости брони и оболочки.
- Участки с риском механических повреждений и растягивающих нагрузок (например, на мостах, в зонах с подвижными грунтами).
- Вводы на территории подстанций 35/6(10) кВ.
- Высокая пропускная способность: Изоляция XLPE позволяет работать при температуре жилы до +90°C, что повышает Iдоп по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
- Отсутствие риска утечки масла: В отличие от маслонаполненных кабелей, АПвПу2г экологически безопасен.
- Высокая стойкость к влаге: Гидроизоляционный слой из алюмополимерной ленты надежно защищает от продольного проникновения влаги.
- Отличная механическая прочность: Броня из стальных проволок защищает от повреждений при монтаже и эксплуатации в сложных условиях.
- Удобство монтажа и меньший вес: По сравнению со свинцовыми аналогами (АСБл) кабель легче, имеет больший допустимый радиус изгиба.
- Длительный срок службы: Составляет не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на среднее напряжение.
- Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок: Необходима абсолютная чистота и герметичность соединений для сохранения свойств изоляции XLPE.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции при монтаже: Требуется аккуратность при раскатке и укладке.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков.
- Подготовка к прокладке: Необходимо проверить целостность оболочки и изоляции брони. При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов.
- Прокладка: Радиус изгиба не должен быть менее 20 Dнар. Запрещается подвергать кабель ударам, резким рывкам, наездам техники. При прокладке в траншее необходима подсыпка и защита песчаным слоем, а также сигнальная лента.
- Заземление: Медные проволоки экрана и броня из стальных проволок должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Заземление брони особенно важно для безопасности при КЗ.
- Оконцевание: Применяются только специальные муфты (концевые и соединительные) для кабелей 35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов.
- По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп). Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше Iдоп для конкретных условий прокладки (в земле, воздухе, количестве рядом проложенных кабелей).
- По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки).
- Устройство песчаной подушки и засыпки (слой песка не менее 100 мм снизу и сверху).
- Укладка сигнальной ленты на глубине 250-300 мм от поверхности.
- В агрессивных грунтах (солевых, болотистых) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленовых или асбоцементных труб, но это должно быть указано в проекте.
- Соблюдения условий прокладки и монтажа (особенно качества установки муфт).
- Режима работы (недопущение систематических перегрузок).
- Корректности выбора и настройки релейной защиты, которая должна быстро отключать поврежденный участок.
- Внешних условий (коррозионная активность среды, механические воздействия).
- Алюминий (АПвПу2г): Меньший вес (примерно в 3 раза легче), значительно более низкая стоимость, большее удельное электрическое сопротивление (при равном сечении проводимость алюминия примерно на 38% ниже, чем у меди). Для компенсации этого требуется сечение алюминиевой жилы примерно на ступень выше, чем медной, для той же токовой нагрузки.
- Медь (например, марка ПвПу2г): Выше проводимость, лучшее сопротивление ползучести контактов, выше стойкость к многократным изгибам, но существенно выше цена и масса. Медные кабели часто применяются на критически важных объектах или при жестких ограничениях по габаритам трассы.
Конструкция кабеля АПвПу2г 35 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж и улучшает гибкость кабеля. Жила имеет круглую форму и уплотненную конструкцию.
2. Экранирующий слой над жилой
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение локальных перенапряжений в изоляции.
3. Основная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами. Он сохраняет стабильность при высоких температурах (допустимая длительная температура жилы +90°C), имеет высокую стойкость к тепловому старению и трекингу. Толщина изоляции нормирована и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, не менее 10.5 мм.
4. Экранирующий слой под оболочкой
Поверх основной изоляции наложен экран, состоящий из двух элементов:
Экран заземляется с обеих сторон кабельной линии, создавая симметричное радиальное электрическое поле и обеспечивая безопасность персонала.
5. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или аналогичной ленты, которая предотвращает адгезию экрана к внутренней стороне оболочки и защищает металлические элементы от коррозии.
6. Гидроизоляционный барьер
Выполнен в виде продольно наложенной алюмополимерной ленты (Al/PET), которая герметично спаивается в процессе наложения. Этот слой является ключевым элементом защиты от продольного распространения влаги внутри конструкции кабеля.
7. Броня
Выполнена из оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных поверх гидроизоляционного слоя. Броня типа «Пу» (проволочная) обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий и повреждений при монтаже и эксплуатации (например, в грунтах с высокой сдвиговой нагрузкой).
8. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных воздействий внешней среды. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована для обеспечения необходимой механической прочности.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 35 кВ / 40.5 кВ |
| Количество и сечение жил | 1 x 120 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Класс гибкости жилы | 2 (многопроволочная) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная длительная рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.253 Ом/км (по ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа | 65 кВ (50 Гц) в течение 1 часа |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~280 А (при прокладке в земле, температуре грунта +15°С, глубине 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении 1.0 К·м/Вт) |
Области применения кабеля АПвПу2г 35 кВ 120 мм²
Кабель предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ:
Кабель не предназначен для прокладки в воде (не является подводным) и в блоках.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвПу2г 35 кВ должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвПу2г от АПвП2г?
Основное отличие – в типе брони. АПвПу2г имеет броню из стальных оцинкованных проволок (индекс «Пу»), что обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим нагрузкам. АПвП2г имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «П»), которая лучше защищает от продавливающих воздействий. Выбор зависит от условий прокладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г 35 кВ в воздухе (по эстакадам)?
Да, можно. Наличие брони и наружной ПВХ оболочки, стойкой к ультрафиолету, позволяет прокладывать кабель на открытом воздухе и в кабельных сооружениях. Однако необходимо учитывать дополнительную ветровую и гололедную нагрузку на несущие конструкции и корректировать допустимый ток нагрузки при высокой температуре окружающего воздуха.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? Достаточно ли его для конкретной нагрузки?
Сечение 120 мм² является стандартным для сетей 35 кВ. Его выбор основывается на расчете:
Для точного выбора необходим проект, выполненный квалифицированными инженерами.
Требуется ли для кабеля АПвПу2г 35 кВ дополнительная защита при прокладке в земле?
Кабель сам по себе имеет комплексную защиту (броня, оболочка, гидробарьер). Однако при прокладке в траншее обязательно:
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвПу2г, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от:
Регулярный мониторинг состояния кабеля (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс.
Чем отличается алюминиевая жила от медной в кабелях на 35 кВ?
Ключевые отличия:
Выбор является технико-экономическим и чаще всего в распределительных сетях 35 кВ применяются алюминиевые кабели как наиболее сбалансированное решение.
Заключение
Кабель АПвПу2г 35 кВ 120 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации сетей среднего высокого напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленной броневой защиты и гидробарьера, делает его пригодным для эксплуатации в широком диапазоне условий – от кабельных эстакад до траншей в сложных грунтах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с нормативной документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта на протяжении десятилетий.