Кабель АПвПу2гж 15 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПу2гж на напряжение 15 кВ: конструкция, характеристики и область применения

Кабель марки АПвПу2гж 15 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в полиэтиленовой оболочке, бронированный стальными оцинкованными проволоками, с гидроизоляционным слоем. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 15 кВ частотой 50 Гц. Кабель рассчитан на эксплуатацию в условиях высокой влажности, включая прокладку в земле (траншеях) и воде, что делает его ключевым элементом в строительстве надежных кабельных линий электропередачи.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (в международной классификации – XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Пу – усиленная броня из стальных оцинкованных проволок круглого сечения.
• 2г – двойная гидроизоляция: подушка под броней и продольная герметизация.
• ж – наличие гидрофобного заполнителя в поясной изоляции.

Цифра «15» обозначает номинальное напряжение 15 кВ (между фазой и землей – 8,7 кВ, что соответствует классу напряжения U₀/U = 8,7/15 кВ).

Конструкция кабеля АПвПу2гж 15 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марок А5, А6 или А7 по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля, уменьшить расход материалов и улучшить теплоотвод. Жилы могут быть однопроволочными (для малых сечений) или многопроволочными (для сечений, как правило, от 70 мм²).

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные концентрации напряженности и ионизационные процессы в изоляции.

3. Изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу высокие температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы повышается до +90°C, а кратковременно (в аварийном режиме) кабель может выдерживать до +130°C. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями и стойкостью к трекингу.

4. Экран по изоляции (полупроводящий)

Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.

5. Поясная изоляция и гидрофобное заполнение

Поверх экранов по изоляции всех фазных жил накладывается поясная изоляция из полупроводящих или медных лент. Пространство между жилами заполняется гидрофобным компаундом (индекс «ж» в маркировке), который препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения оболочки.

6. Разделительный слой (подушка под броню)

Изготавливается из битумизированной или крепированной бумаги, ПЭТ-лент или других подобных материалов. Защищает внутренние элементы кабеля от механического воздействия брони и обеспечивает ее гибкость.

7. Броня

Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения (индекс «Пу»). Проволочная броня обеспечивает высокую стойкость к растягивающим нагрузкам и механическим ударам, что критически важно при прокладке в грунтах с риском смещений, в кабельных сооружениях с большими пролетами, а также при подводной прокладке.

8. Защитный шланг (наружная оболочка)

Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) накладывается поверх брони. Она защищает броню от коррозии, агрессивных сред и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение (U₀/U): 8,7/15 кВ.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ (в течение 10 мин. после монтажа).
• Испытательное постоянное напряжение: 60 кВ (в течение 15 мин. на заводе-изготовителе).
• Максимальная рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год, суммарно).
• Температура жилы при коротком замыкании: +250°C (не более 5 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Сечения жил и массогабаритные показатели

Кабель выпускается с сечением жил от 50 до 800 мм² (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630, 800 мм²). Трехжильные кабели могут иметь как круглую, так и плоскую (треугольную) форму.

Примерные данные для кабеля АПвПу2гж 3х150 15 кВ

Параметр	Значение
Наружный диаметр, мм	75-85
Масса 1 км кабеля, кг	6000-7000
Максимальный ток длительной нагрузки в земле (траншее), А	280-320
Максимальный ток длительной нагрузки в воздухе, А	310-350

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвПу2гж 15 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, в том числе в болотистой местности и грунтах с блуждающими токами. Благодаря проволочной броне и гидрозащите, он применяется для прокладки через водные преграды, в шахтах коллекторов, тоннелях и каналах. Кабель может эксплуатироваться в сейсмически активных районах и на трассах с риском механических повреждений. Он не распространяет горение при одиночной прокладке. Прокладка в воздухе возможна, но экономически менее целесообразна по сравнению с небронированными аналогами, если нет риска механических повреждений.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая механическая прочность: проволочная броня обеспечивает защиту от растяжения, сдавливания и ударов.
• Отличная гидроизоляция: двойная защита («2г») и заполнитель («ж») надежно защищают от проникновения влаги вдоль трассы.
• Коррозионная стойкость: оцинкованная броня и ПВХ оболочка устойчивы к агрессивным грунтам.
• Высокие токовые нагрузки: изоляция из СПЭ позволяет работать при высоких температурах, увеличивая пропускную способность линии.
• Долгий срок службы: при соблюдении условий монтажа и эксплуатации составляет не менее 30-40 лет.

Недостатки:

• Высокая стоимость: сложная конструкция делает кабель дороже марок без брони или с ленточной броней (АПвБбШв).
• Большая масса и радиус изгиба: усложняют транспортировку и монтаж, требуют применения спецтехники.
• Необходимость заземления брони: бронепокров требует обязательного заземления с двух сторон для безопасности и нормальной работы экранов.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АПвПу2гж требует соблюдения строгих правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В). При прокладке в траншеях обязательна песчаная подушка толщиной не менее 10 см и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба не должен быть менее 15 наружных диаметров. Броня подлежит заземлению на концевых и соединительных муфтах. Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты (соединительные и концевые) на напряжение 15 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с СПЭ-изоляцией и проволочной броней. При монтаже муфт критически важна чистота и соблюдение технологий разделки кабеля для обеспечения герметичности и электрической прочности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвПу2гж от АПвБбШв на 15 кВ?

Основное отличие – тип брони. АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб»), которая хорошо защищает от механических повреждений, но плохо воспринимает растягивающие нагрузки. АПвПу2гж с броней из проволок («Пу») предназначен для трасс, где возможны растяжения (подводная прокладка, крутые склоны, зоны сдвигов грунта). Также в АПвПу2гж усилена гидрозащита (индекс «2гж»).

Можно ли прокладывать кабель АПвПу2гж в воздухе?

Да, можно. Однако его применение для воздушных линий (по фасадным конструкциям, эстакадам) часто избыточно и экономически невыгодно, если нет риска сильных механических воздействий. Для воздушной прокладки обычно используют более легкие и дешевые кабели без брони (например, АПвВг) или с ленточной броней.

Как правильно выбрать сечение жилы для данного кабеля?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета токовой нагрузки с учетом способа прокладки (в земле/воздухе), количества кабелей в траншее, температуры грунта, а также по условиям термической стойкости при коротком замыкании и потере напряжения. За основу берутся данные из ПУЭ (Глава 1.3) и расчетных таблиц, предоставляемых производителями кабеля.

Требуется ли для данного кабеля дополнительная защита при прокладке в кабельной канализации?

В кабельной канализации (блоках, тоннелях) риск механических повреждений ниже, чем в земле. Прокладка АПвПу2гж там допустима, но часто можно использовать более легкие марки. Однако если в канализации возможны протечки воды или агрессивная среда, гидрозащитные свойства АПвПу2гж будут преимуществом. Броня обеспечивает защиту от грызунов.

Как осуществляется заземление брони и экранов этого кабеля?

Броня и экраны (полупроводящие экраны по изоляции) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности (снятие напряжения с брони при пробое) и обеспечения нормальной работы экранирующей системы. Заземление выполняется в концевых и соединительных муфтах путем соединения брони и экранов с заземляющим проводником или контуром с помощью медных проводников.

Каков гарантийный срок на кабель АПвПу2гж 15 кВ?

Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый большинством reputable производителей, составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с даты изготовления. При этом расчетный срок службы при соблюдении условий монтажа, эксплуатации и хранения превышает 30 лет.

Чем обусловлена высокая стоимость кабеля по сравнению с бумажно-масляными аналогами?

Высокая стоимость обусловлена применением технологии сшитого полиэтилена, стоимостью сырья, сложностью многослойной конструкции с гидрозащитой и проволочной броней. Однако эти затраты компенсируются более высокой пропускной способностью, меньшими эксплуатационными расходами (отсутствие необходимости в системах маслоподпитки), простотой монтажа вертикальных участков и повышенной надежностью в сложных условиях.