Кабель АПвПу2г 3х120: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПу2г 3х120 – это силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и эффективность в современных электрических сетях. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его ключевые особенности: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с вулканизацией в паровой среде; Пу – усиленная наружная оболочка из полиэтилена; 2г – двойная герметизация (гидрофобный заполнитель в межжильном пространстве и под оболочкой); 3х120 – три основные жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АПвПу2г 3х120

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая в совокупности высокий уровень эксплуатационных характеристик.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или аналоги) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать использование пространства, уменьшая общий диаметр и вес кабеля, что важно при прокладке в кабельных каналах и туннелях. Сечение 120 мм² соответствует классу 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх каждой жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и микроразрядов, которые могут повредить основную изоляцию.
• Изоляция: Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, сохраняя их при высоких температурах (до 90°С в продолжительном режиме и до 130°С в режиме короткого замыкания). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения.
• Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции наносится экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Он служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля.
• Поясная изоляция: В конструкции кабеля АПвПу2г применяется медная лента или набор медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции всех трех жил. Этот экран является заземляемым и предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при повреждении. В кабелях на 20 кВ часто используется экран из электропроводящего полимера в сочетании с медными проволоками.
• Гидрофобный заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется гидрофобным компаундом (чаще всего на основе полиизобутилена). Это ключевой элемент маркировки «2г» – двойная герметизация. Заполнитель предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки.
• Разделительный слой: Поверх скрученных заполненных жил может накладываться поясная обмотка из полимерной пленки или аналогичного материала.
• Подоболочка: Под наружной оболочкой может присутствовать тонкий полимерный слой, дополнительно защищающий сердечник.
• Броня: В кабеле марки АПвПу2г броня отсутствует. Буква «Пу» указывает на усиленную оболочку из полиэтилена, которая заменяет традиционную броню из стальных лент в тех условиях, где нет риска механических повреждений растягивающего характера и воздействия грызунов.
• Наружная оболочка: Выполняется из полиэтилена (ПЭ) высокой плотности. Эта оболочка обеспечивает превосходную стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), солнечному излучению и перепадам температур. Она является вторым элементом двойной герметизации («2г»).

Основные технические и электрические параметры

Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми редакциями) и международными стандартами (МЭК 60502-2).

Таблица 1. Ключевые электрические характеристики

Параметр	Значение для АПвПу2г 3х120	Примечание
Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ	6/10 (12) или 8,7/15 (17,5) или 12/20 (24)	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Максимальная температура при КЗ	+250°C	Продолжительность до 5 сек
Допустимый ток нагрузки (Iдоп)	~280-320 А	Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.253	Согласно ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение, кВ	От 12 до 30	В зависимости от класса напряжения, частота 50 Гц, продолжительность 10 мин.
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4	Приблизительное значение

Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного прогрева возможен до -15°C)
Срок службы	Не менее 30 лет
Стойкость к распространению горения	Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке
Вид климатического исполнения	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПу2г 3х120 предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения. Его основное применение – передача и распределение электроэнергии в стационарных установках.

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах, промышленных зонах, сельской местности.
• Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам, в производственных цехах для питания мощного оборудования.
• Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
• Объекты генерации: Сборные шины и вспомогательные цепи электростанций.

Способы прокладки: Кабель предназначен для прокладки без ограничения разности уровней по трассе благодаря двойной герметизации. Допускается прокладка в земле (в траншеях), в кабельных каналах, блоках, туннелях, на эстакадах, в помещениях. Прокладка в земле требует дополнительной защиты (укладка в трубы, использование сигнальной ленты) из-за отсутствия брони. Запрещена прокладка в земле, подверженной смещениям, и в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвПу2г 3х120:

• Высокая влагостойкость: Система двойной герметизации («2г») надежно защищает сердечник от проникновения и распространения влаги.
• Коррозионная стойкость: Полностью полимерная конструкция (оболочка Пу) не подвержена коррозии, в отличие от брони из стальных лент.
• Меньший вес и диаметр: По сравнению с бронированными кабелями (АПвБбШв) и кабелями с бумажной изоляцией (АСБ) того же сечения, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Высокие диэлектрические характеристики: Изоляция из СПЭ имеет низкие диэлектрические потери, высокую электрическую прочность и стойкость к тепловому старению.
• Большая допустимая температура и токовая нагрузка: По сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией, СПЭ позволяет работать при более высоких температурах, увеличивая пропускную способность линии.
• Простота монтажа и оконцевания: Технология монтажа муфт на кабели с СПЭ отработана и менее трудоемка, чем на кабели с бумажной изоляцией.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Уязвимость к механическим повреждениям (удары, давление острыми предметами, грызуны) при прокладке в земле без дополнительной защиты.
• Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции на то же напряжение.
• Требовательность к качеству монтажа: Необходимость строгого соблюдения технологии разделки и установки соединительных и концевых муфт для сохранения герметичности.
• Чувствительность к качеству исходного сырья и производства: Наличие микроскопических дефектов в изоляции может привести к преждевременному пробою.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПу2г отличается от АПвБбШв?

Кабель АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитный шланг из ПВХ (Шв). Он предназначен для прокладки в земле, где есть риск механических повреждений. АПвПу2г имеет усиленную полиэтиленовую оболочку (Пу) и не имеет брони, но обладает лучшей герметизацией и стойкостью к химии. Выбор зависит от условий прокладки: при риске механических воздействий – АПвБбШв, при агрессивных средах и необходимости защиты от влаги – АПвПу2г.

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2г 3х120 в земле?

Да, можно, но с обязательным учетом местных условий. При прокладке в траншее рекомендуется укладка в трубы (ПНД, асбоцементные) или защитные короба, а также применение сигнальной ленты. Не рекомендуется прокладка непосредственно в грунте с большим содержанием строительного мусора, камней или в зонах с активностью грызунов.

Что означает «двойная герметизация» (2г) и зачем она нужна?

Двойная герметизация – это система защиты сердечника кабеля от влаги, состоящая из двух элементов: 1) заполнение межжильного пространства гидрофобным компаундом; 2) сплошная полиэтиленовая оболочка. Она предотвращает продольное распространение влаги внутри кабеля при локальном повреждении оболочки, что существенно повышает надежность и срок службы линии.

Какое максимальное расстояние (длину) можно проложить одной кабельной линией АПвПу2г 3х120?

Теоретически, длина ограничена в первую очередь не конструкцией кабеля, а параметрами сети: падением напряжения, емкостным током (для сетей с изолированной нейтралью), условиями срабатывания релейной защиты. Для сечения 120 мм² на напряжении 10 кВ, с учетом допустимого падения напряжения, длина может достигать нескольких километров. Точный расчет должен проводиться проектировщиком для конкретных условий.

Требуется ли дополнительная защита от УФ-излучения при прокладке на открытом воздухе?

Нет, полиэтиленовая оболочка кабеля марки АПвПу2г, как правило, содержит стабилизаторы, обеспечивающие стойкость к ультрафиолетовому излучению. Кабель предназначен для прокладки на открытом воздухе (на эстакадах, по фасадам) без дополнительной защиты.

Как правильно выбрать класс напряжения кабеля (6/10, 8,7/15, 12/20)?

Выбор определяется номинальным и максимальным напряжением в сети. Для сети 10 кВ обычно применяют кабель на 8,7/15 кВ, так как напряжение между фазой и землей в такой сети составляет 10/√3 ≈ 5.8 кВ, а в аварийных режимах может достигать 8,7 кВ. Кабель на 6/10 кВ может использоваться в сетях 6 кВ или в некоторых сетях 10 кВ с глухозаземленной нейтралью. Кабель 12/20 кВ используется для сетей 20 кВ. Выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.

Заключение

Кабель АПвПу2г 3х120 представляет собой современное, технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – высокая надежность, обеспечиваемая изоляцией из сшитого полиэтилена и системой двойной герметизации, коррозионная стойкость и меньшая масса по сравнению с бронированными аналогами. Правильный выбор этого кабеля, с учетом его конструктивных особенностей и ограничений, а также строгое соблюдение технологий прокладки и монтажа муфт, являются залогом создания долговечной и безопасной кабельной линии.