Кабель АПвПу2гж 1-х жильный

Кабель АПвПу2гж: полное техническое описание и область применения

Кабель марки АПвПу2гж представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность и длительный срок службы в электрических сетях среднего класса напряжения.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровому коду, регламентированному ГОСТ и ТУ, где каждый символ несет информацию о конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Пу – усиленная защитная оболочка (применяется полиэтиленовая оболочка повышенной прочности).
• 2г – обозначение двойной герметизации: водоблокирующие ленты и заполнение гидрофобным гелем в продольных и поперечных направлениях.
• ж – наличие гидрофобного заполнения в свободном пространстве между скрученными проволоками брони.

Таким образом, кабель АПвПу2гж – это одножильный алюминиевый кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, с полиэтиленовой оболочкой поверх брони, с двойной герметизацией и гидрофобным заполнением брони.

Конструкция кабеля АПвПу2гж

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу:

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жила может быть секторной или круглой формы, однопроволочной (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочной (сечением 300 мм² и выше).
• 2. Экран по жиле. Полупроводящий экран, выполненный в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения.
• 4. Экран по изоляции. Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Накладывается поверх экрана по изоляции. Может выполняться из электропроводящих бумажных или полимерных лент. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
• 6. Металлический экран. Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и нулевого рабочего провода в системах с эффективно заземленной нейтралью.
• 7. Герметизация и заполнение (2г). На этом этапе применяются водоблокирующие ленты и/или гидрофобный заполнитель (гель) для предотвращения продольного распространения влаги в случае повреждения наружных оболочек.
• 8. Броня. Выполняется из стальных оцинкованных проволок (обозначение «К» в маркировке), наложенных поверх подушки. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, давление грунта, грызуны).
• 9. Заполнение брони (ж). Свободное пространство между проволоками брони заполняется гидрофобным составом для дополнительной защиты от коррозии и влаги.
• 10. Защитный шланг (оболочка Пу). Наружная оболочка из полиэтилена повышенной прочности (PE). Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, истиранию, ударным нагрузкам и солнечному излучению (УФ). Защищает броню от коррозии.

Основные технические характеристики и условия применения

Кабель АПвПу2гж предназначен для эксплуатации в жестких условиях. Его ключевые параметры регламентированы техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 18410-73 и других стандартов.

Номинальное напряжение и частота

Кабель предназначен для работы в электрических сетях на напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. В маркировке это указывается как, например, АПвПу2гж 1х240/35-72, где 35 – номинальное напряжение в кВ.

Температурные режимы

• Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C (для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена).
• Максимальная температура при коротком замыкании (длительность не более 4 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальная температура эксплуатации: -50°C.

Условия прокладки и эксплуатации

• Прокладка: стационарная, в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах. Прокладка в воздухе возможна, но не является основным назначением данной модификации.
• Допустимый радиус изгиба: не менее 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Глубина прокладки в земле: обычно не менее 0,7-1,0 м, определяется проектом и ПУЭ.
• Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Таблица 1. Примерные данные по току нагрузки и массе для кабеля АПвПу2гж на 10 кВ

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км, кг (прибл.)	Допустимый длительный ток нагрузки*, А (в земле)	Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км (не более)
50	40	2200	190	0.641
120	50	3600	300	0.253
240	62	5800	440	0.125
400	75	8700	590	0.077

• Значения приведены ориентировочно. Точные данные определяются условиями прокладки (температурой земли, удельным тепловым сопротивлением грунта, количеством кабелей в траншее) и должны быть взяты из актуальных расчетных таблиц ПУЭ или каталогов производителя.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПу2гж

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции. Сшитый полиэтилен сохраняет свойства в широком температурном диапазоне, обладает высокой стойкостью к тепловым перегрузкам.
• Усиленная защита от влаги. Конструкция с индексами «2г» и «ж» обеспечивает высокую степень герметизации, что критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
• Механическая прочность. Броня из стальных оцинкованных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка защищают от повреждений при монтаже и эксплуатации в грунте.
• Коррозионная стойкость. Полиэтиленовая оболочка (Пу) не подвержена гниению и устойчива к химически агрессивным грунтам.
• Более легкий монтаж по сравнению со свинцовыми аналогами. Отсутствие свинцовой оболочки снижает массу и радиус изгиба, облегчая работу.

Недостатки и ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение.
• Требует квалифицированного монтажа, особенно при выполнении концевых и соединительных муфт, так как необходима тщательная зачистка и обработка изоляции и экранов.
• Одножильное исполнение для сетей 6-35 кВ при прокладке в земле требует учета взаимного влияния и дополнительных потерь, что влияет на выбор сечений и способа укладки (в треугольник, плоскостью).
• Применение алюминиевой жилы требует особого внимания к контактным соединениям для предотвращения ослабления контакта из-за ползучести алюминия.

Область применения

Кабель АПвПу2гж нашел широкое применение в следующих сферах:

• Создание и реконструкция кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ (воздушные линии, переходящие в кабельные ввода в населенных пунктах).
• Питание мощных промышленных потребителей: заводы, насосные и компрессорные станции, горнодобывающие предприятия.
• Устройство вводов и межсекционных соединений на подстанциях и распределительных устройствах (РУ).
• Прокладка в грунтах с повышенной коррозионной активностью и в условиях возможного механического воздействия (кроме участков с активными смещениями грунта).
• Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях, где требуется негорючая изоляция и защита от влаги.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвПу2гж должен выполняться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Инструкцией по монтажу кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена» и рекомендациями завода-изготовителя.

• Раскатка. Запрещается сбрасывание кабеля с барабанов. Раскатка ведется с применением кабельных роликов, не допуская механических повреждений наружной оболочки. Контроль радиуса изгиба обязателен.
• Соединение и оконцевание. Для соединения жил применяются механические соединители (обжимные гильзы) из алюминия или биметалла. Для изоляции и восстановления экранов используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на конкретное напряжение и сечение. Особое внимание уделяется заземлению металлических экранов с обеих сторон.
• Заземление. Металлический экран (броня) подлежит обязательному заземлению на обоих концах линии для безопасности и нормальной работы защит. Заземление выполняется медным проводником достаточного сечения.
• Испытания после монтажа. После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением в соответствии с нормами (например, для кабеля 10 кВ – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПу2гж от кабеля АПвПу2г?

Отличие заключается в индексе «ж». В кабеле АПвПу2гж пространство между проволоками брони заполнено гидрофобным веществом. Это обеспечивает дополнительную защиту брони от коррозии, так как влага не может свободно циркулировать между проволоками. Кабель АПвПу2г такой защиты брони не имеет, что может быть критично в грунтах с высокой влажностью или при возможном частичном повреждении внешнего шланга.

Почему для сетей 6-35 кВ часто используют именно одножильные кабели, а не трехжильные?

Для средних напряжений одножильные кабели часто оказываются более технологичными и экономичными. Они проще в производстве, имеют меньший диаметр и массу на одну фазу, что облегчает транспортировку и монтаж, особенно для больших сечений. Кроме того, при повреждении одной фазы меняется только один кабель, а не весь трехжильный. Однако это требует специальной укладки (треугольником или плашмя с определенными расстояниями) для обеспечения нормального теплоотвода и компенсации электромагнитного влияния.

Как правильно выбрать сечение кабеля АПвПу2гж?

Выбор сечения является комплексной инженерной задачей и должен выполняться на основании:

• Расчетного тока нагрузки с учетом коэффициента спроса и резервирования.
• Условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее, расстояние между ними).
• Допустимой потери напряжения.
• Термической стойкости к токам короткого замыкания.
• Экономической плотности тока (для проектов с длительным сроком окупаемости).

Основным руководящим документом являются главы 1.3 и 7.3 Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ).

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Конструктивно кабель предназначен в первую очередь для прокладки в земле. Однако его можно прокладывать в воздухе при условии защиты от прямых солнечных лучей (в лотках, коробах), так как полиэтиленовая оболочка, хотя и устойчива к УФ-излучению, со временем может деградировать. При открытой прокладке необходимо также учитывать механические нагрузки (ветер, гололед) и обеспечить надежное крепление. Для постоянной прокладки на открытом воздухе чаще выбирают кабели с индексом «нг(А)-HF» в наружной оболочке.

Как маркируется кабель для напряжения 20 кВ?

Полная маркировка будет включать номинальное напряжение. Например: АПвПу2гж 1х120/20-72, где «20» – номинальное напряжение 20 кВ, а «72» – обозначение технических условий завода-изготовителя (может отличаться). Толщина изоляции для 20 кВ будет больше, чем для 10 кВ, что отразится на наружном диаметре и массе.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество перед бумажно-масляной изоляцией?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость: если обычный полиэтилен плавится при ~110°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до ~250-300°C. Преимущества перед бумажно-масляной изоляцией (БМИ):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для БМИ).
• Отсутствие риска утечки масла, экологическая безопасность.
• Меньшая масса и радиус изгиба.
• Возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений по высоте.
• Более простой монтаж муфт (не требуется сложная заливка мастикой).

Недостаток XLPE – чувствительность к частичным разрядам при наличии дефектов, поэтому качество изготовления и монтажа критически важно.

Заключение

Кабель АПвПу2гж является современным, надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, усиленную броневую защиту и комплексную герметизацию, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов с тяжелыми условиями прокладки. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и использование качественных комплектующих для соединения гарантируют длительный и безотказный срок службы кабельной линии.