Кабель марки АПвПу2гж 1х50 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 110-220 кВ частотой 50 Гц. Данный кабель является ключевым элементом высоковольтных сетей и характеризуется высокой надежностью, долговечностью и устойчивостью к эксплуатационным нагрузкам.
Маркировка кабеля выполняется согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, выполняется круглой формы, однопроволочной (монолитной) или многопроволочной в зависимости от требований гибкости. Класс жилы – 1 или 2. Алюминий обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медью при сохранении требуемой проводимости.
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой из полиэтилена, модифицированного сажей. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов на границе между металлом жилы и диэлектриком изоляции.
Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения. Для кабеля на 110 кВ толщина составляет порядка 16-18 мм, на 220 кВ – более 25 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, отличной теплостойкостью (до 90°C в продолжительном режиме) и стойкостью к термоциклированию.
Аналогичный внутреннему, этот слой также выполнен из экструдированного полупроводящего полиэтилена. Он служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля вокруг изоляции и является частью экранной системы.
Поверх внешнего полупроводящего экрана накладываются экранирующие элементы (медные проволоки или ленты), которые затем покрываются поясной изоляцией, часто из полимерных лент. В конструкции АПвПу2гж в этот слой вводится гидрофобный заполнитель («ж» в маркировке) – обычно это гель на основе полиизобутилена или подобных веществ. Его функция – блокировка миграции воды вдоль кабеля в случае локального повреждения наружных покровов.
Внешняя полиэтиленовая оболочка (Пу) черного цвета, наложенная поверх поясной изоляции. Полиэтилен низкого или среднего давления (ПНД/ПСД) обеспечивает высокую стойкость к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), коррозии и ультрафиолетовому излучению. Усиленный тип («у») означает повышенную толщину и механическую прочность.
Поверх оболочки наложена броня из двух стальных оцинкованных лент, навитых в перекрытие. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при монтаже и эксплуатации, в том числе от грызунов.
Индекс «г» (голый) указывает, что поверх брони не накладывается защитный шланг (типа «Шв» или «Шп»), что является особенностью данной модификации и определяет условия прокладки.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ или 127/220 (252) кВ |
| Количество и сечение жил | 1 x 50 мм² |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (при КЗ, до 4 сек), +250°C (при перегрузке) |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного подогрева) | -20°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.641 Ом/км (для класса 1) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для 110 кВ: 160 кВ в течение 1 часа. Для 220 кВ: 318 кВ в течение 1 часа. |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп)* | ~250-280 А (зависит от условий прокладки, температуры грунта и др.) |
Кабель АПвПу2гж 1х50 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами, а также в кабельных каналах, туннелях и коллекторах. Благодаря броне и гидрофобному заполнению он устойчив к механическим нагрузкам и ограниченному воздействию влаги.
Важное ограничение: Индекс «г» (голый) в маркировке означает, что броневой покров не имеет защитного шланга сверху. Следовательно, прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью, в воде, а также в условиях возможного постоянного присутствия влаги на броне (например, при постоянном уровне грунтовых вод выше кабеля) не рекомендуется. В таких случаях следует применять модификации с индексом «2б» (броня с защитным шлангом).
Кабель применяется для создания выходов с электростанций, подключения подстанций, сооружения ответвлений в сетях 110-220 кВ. Одножильное исполнение требует укладки фазных жил в треугольник или плоскость с соблюдением расстояний между ними для обеспечения нормального теплоотвода и компенсации индуктивных потерь.
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Основное отличие – в конструкции броневого покрова. АПвПу2гж имеет «голую» броню (стальные ленты без защитного шланга сверху). АПвПу2б имеет броню, поверх которой наложен защитный шланг из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена. Кабель с индексом «2б» предназначен для прокладки в условиях повышенной коррозионной опасности, в грунтах с блуждающими токами, в воде, а также при риске механических повреждений брони инструментом.
Для напряжений 110 кВ и выше трехжильные кабели в общей оболочке имеют очень большую массу и размеры, что делает их производство, транспортировку и монтаж крайне сложными. Использование трех одножильных кабелей повышает гибкость проектирования трассы, упрощает монтаж муфт и обеспечивает лучший теплоотвод. Однако это увеличивает стоимость системы из-за необходимости укладки трех кабелей вместо одного.
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, нормативных токовых нагрузок и отсутствии внешних повреждений. Критическим фактором является качество и состояние соединительных и концевых муфт.
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) рассчитывается согласно методикам, изложенным в главе 1.3 ПУЭ 7-го издания и в ГОСТ Р 52735. Расчет является сложным и учитывает множество факторов: номинальное напряжение, сечение жилы, параметры изоляции, способ прокладки (в земле, в воздухе, в канале), температуру окружающей среды (грунта), количество работающих параллельных кабелей, тепловое сопротивление грунта и др. Для точного определения необходимо выполнять теплотехнический расчет для конкретных условий трассы.
Да, такой способ прокладки допустим и часто применяется на территории подстанций, в тоннелях и коллекторах. При этом необходимо обеспечить соблюдение нормативных расстояний между кабелями разных фаз, а также между кабелями 110-220 кВ и кабелями более низких напряжений (согласно ПУЭ). Также должны быть выполнены требования по креплению кабеля и противопожарной защите.
Буква «ж» указывает на наличие гидрофобного (водоотталкивающего) заполнителя в поясной изоляции. Это критически важный элемент для кабелей, прокладываемых в земле. При повреждении внешней оболочки и брони влага может начать распространяться вдоль кабеля. Гидрофобный заполнитель блокирует этот процесс, локализуя зону потенциального повреждения и значительно снижая стоимость и сложность последующего ремонта. Для ответственных трасс применение кабеля с индексом «ж» является обязательным.
Да, обязательно. Линии на 110-220 кВ, выполненные кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена, требуют защиты ограничителями перенапряжений (ОПН). Они устанавливаются на концевых муфтах (концевых заделках) как со стороны источника, так и со стороны нагрузки. ОПН защищают дорогостоящую кабельную линию и оборудование от волн перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах или коммутационных операциях в сети.