Кабель силовой АПвПу2г 35 кВ 70 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвПу2г 35 кВ 70 мм² представляет собой силовой кабель 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 отвечают современным требованиям к надежности, долговечности и эксплуатационной безопасности в распределительных сетях среднего напряжения. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена, 2г – двойная герметизация (гидрофобный заполнитель в межфазном пространстве и под оболочкой).

Конструкция кабеля АПвПу2г 35 кВ 70 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.

• Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена) или аналогичной. Для сечения 70 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) круглой формы, что обеспечивает жесткость и простоту монтажа. Класс 1 по ГОСТ 22483.
• Экран на жиле (внутренний полупроводящий слой): Поверх жилы методом экструзии наносится экструдированный полупроводящий слой из сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
• Основная изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается с 70°C (для ПВХ) до 90°C, а стойкость к токам короткого замыкания – до 250°C.
• Экран на изоляции (внешний полупроводящий слой): Поверх основной изоляции наносится второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с внутренним, создает коаксиальную конструкцию, равномерно распределяющую электрическое поле вокруг жилы.
• Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться общий полупроводящий поясной слой для выравнивания межфазного поля.
• Гидрофобный заполнитель: Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется гидрофобным компаундом на основе полиизобутилена или подобного материала. Это ключевой элемент маркировки «2г». Заполнитель препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.
• Экран (металлическая оплетка): Поверх скрученных жил (или поясной изоляции) накладывается экран в виде медных лент или проволок, часто в комбинации. Его функции: защита от электромагнитных помех, обеспествие симметрии электрического поля, создание пути для тока утечки и тока короткого замыкания.
• Разделительный слой: Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или подобной ленты, предотвращающей непосредственный контакт металлического экрана с наружной оболочкой.
• Наружная оболочка: Выполнена из полиэтилена (обозначение «Пу» – полиэтилен усиленный). Толщина оболочки увеличена для обеспечения высокой механической прочности и стойкости к внешним воздействиям (УФ-излучение, агрессивные среды, истирание). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004, а также международными стандартами (МЭК 60502-2). Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля АПвПу2г 35 кВ с сечением жилы 70 мм².

Таблица 1. Основные электрические параметры

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	20,5 / 35 кВ (40,5 кВ)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, Um – максимальное
Частота	50 Гц	Для переменного тока
Длительно допустимая температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность не более 5 сек
Минимальная температура монтажа	-15°C	Без предварительного прогрева
Минимальный радиус изгиба	Не менее 20 Dнар	Где Dнар – наружный диаметр кабеля
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0,443 Ом/км	Согласно ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	52 кВ	Продолжительность 10 мин после прокладки
Испытательное постоянное напряжение	84 кВ	Продолжительность 15 мин на барабане

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (справочно)

Условие прокладки	Токовая нагрузка, А
В земле (траншее), при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт	~205 А
В воздухе, при температуре воздуха +25°C	~220 А

Примечание: Точные значения определяются расчетом согласно ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группирование, теплопроводность грунта и т.д.).

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвПу2г 35 кВ 70 мм² предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря двойной герметизации («2г») он особенно рекомендован для участков с повышенной влажностью грунта, в болотистой местности, в районах с высоким уровнем грунтовых вод, а также для переходов через водные преграды в случаях, когда не предусмотрена броневая защита.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, защитные плиты). Глубина прокладки – не менее 0,7-1,0 м от планировочной отметки.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Крайне важна чистота и соблюдение технологии зачистки полупроводящих слоев.
• Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, 20 наружных диаметров) во избежание повреждения изоляции и нарушения герметизации.
• Заземление: Металлические экраны кабеля с двух сторон должны быть надежно заземлены для обеспечения безопасности и нормального режима работы.

Сравнение с аналогами и преимущества

Сравнение кабеля АПвПу2г целесообразно проводить с двумя основными типами кабелей на напряжение 35 кВ: с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл) и с ПЭ-изоляцией, но без герметизации (АПвПу).

Таблица 3. Сравнительный анализ

Параметр / Тип кабеля	АПвПу2г (XLPE, герметизированный)	АСБл (Бумажно-масляная изоляция)	АПвПу (XLPE, негерметизированный)
Допустимая температура жилы	+90°C	+70°C	+90°C
Токовая нагрузка	Выше	Ниже	Выше
Требование к трассе	Допускает перепады по высоте	Ограничение по перепадам высот (стекание масла)	Допускает перепады
Монтаж	Проще, нет ограничений по длине	Сложнее, ограничения по длине и разности уровней	Проще
Обслуживание	Не требуется	Требует мониторинга давления масла	Не требуется
Риск возгорания	Низкий (не распространяет горение)	Высокий (наличие масла)	Низкий
Стойкость к влаге	Очень высокая (за счет заполнителя)	Зависит от целостности оболочки	Высокая, но при повреждении оболочки влага распространяется вдоль кабеля
Экологичность	Высокая	Низкая (риск утечки масла)	Высокая

Ключевые преимущества АПвПу2г 35 кВ 70 мм²:

• Высокая надежность и долгий срок службы (более 30 лет).
• Повышенная стойкость к влаге и возможность прокладки в сложных грунтовых условиях.
• Высокие допустимые токовые нагрузки и температурные пределы.
• Отсутствие необходимости в сложных системах масляного хозяйства и постоянном обслуживании.
• Пожарная безопасность: не распространяет горение.
• Упрощение монтажа и снижение эксплуатационных затрат (ТОиР).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвПу2г и АПвПу?

Основное отличие – наличие в кабеле АПвПу2г гидрофобного заполнителя в межфазном пространстве и под оболочкой (индекс «2г» – двойная герметизация). Это делает кабель значительно более стойким к продольному распространению влаги при локальных повреждениях наружной оболочки, что критически важно для прокладки в грунтах с высокой влажностью.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г 35 кВ в воздухе?

Да, можно. Усиленная полиэтиленовая оболочка («Пу») обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. Однако при открытой прокладке на эстакадах, по стенам зданий рекомендуется дополнительная защита от прямого солнечного света (например, в лотках с крышками).

Требуется ли дополнительная броня для прокладки в земле?

Кабель АПвПу2г не имеет бронепокрова. Для прокладки в земле, особенно в местах с повышенной активностью (траншеи вдоль дорог, в городской застройке), необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений путем укладки в трубы, использования защитных плит или кирпича. В стандартных условиях достаточно сигнальной ленты.

Как правильно выбрать сечение 70 мм² для проекта?

Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (с учетом всех поправочных коэффициентов) и проверки по условиям срабатывания защиты (ток КЗ, термическая стойкость). Для 35 кВ это сечение часто используется для ответвлений от магистральных линий, питания крупных распределительных пунктов и промышленных предприятий с нагрузкой до ~20-25 МВА (зависит от схемы и коэффициентов).

Какие муфты необходимо использовать для монтажа?

Применяются только муфты, специально разработанные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Это термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Критически важно использовать комплектующие одного производителя и строго следовать инструкции по зачистке полупроводящих слоев.

Какой срок службы у данного кабеля?

Расчетный срок службы кабеля АПвПу2г при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется внешними воздействиями и качеством обслуживания.

Заключение

Кабель АПвПу2г 35 кВ 70 мм² является современным, надежным и технологичным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и двойной гидрофобной герметизации, обеспечивает высокий уровень эксплуатационной готовности, минимальные потери и низкие затраты на жизненный цикл. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов и использование совместимой арматуры являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении десятилетий.