Кабель АПвПу2гж 20 кВ 630 мм

Кабель АПвПу2гж 20 кВ 630 мм²: полный технический обзор

Кабель АПвПу2гж 20 кВ с сечением жилы 630 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Конструкция кабеля оптимизирована для работы в условиях повышенной влажности, включая прокладку в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Расшифровка маркировки АПвПу2гж является ключом к пониманию его устройства и областей применения.

Расшифровка маркировки АПвПу2гж

    • А – материал жилы: алюминий.
    • П – материал изоляции: сшитый полиэтилен (ПВХ в данной маркировке не используется, «П» обозначает полиэтиленовую изоляцию).
    • в – материал оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
    • Пу – тип защитного покрова: усиленная броня из стальных оцинкованных проволок (индекс «у» – усиленный).
    • – обозначение гидроизоляции: «2» – двойная защита от влаги (продольная герметизация алюмополимерной лентой и подушка под броней), «г» – водоблокирующие ленты или заполнители в броне.
    • ж – форма жилы: жила секторная или сегментная (в данном случае, для 630 мм², как правило, применяется сегментная форма).

    Таким образом, кабель имеет алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), герметизированную конструкцию и усиленную броню.

    Конструкция кабеля

    Конструкция кабеля АПвПу2гж 20 кВ 630 мм² является многослойной и включает в себя следующие ключевые элементы:

    • Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 630 мм² жила выполняется многопроволочной, уплотненной, сегментной формы. Сегментная форма позволяет оптимально заполнить внутреннее пространство кабеля, уменьшить его общий диаметр и массу по сравнению с круглой жилой аналогичного сечения.
    • Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой, накладываемый непосредственно на жилу. Выравнивает электрическое поле и предотвращает локальные концентрации напряженности.
    • Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 20 кВ составляет 8,0 мм (по ГОСТ 18410-73 или ТУ 16.К71-335-2004). Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
    • Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг жилы.
    • Медные проволоки. Находятся поверх экрана по изоляции. Выполняют функцию нулевого (заземляющего) экрана. Обеспечивают симметрию электрического поля и предназначены для отвода токов утечки и токов короткого замыкания. Сечение медных проволок нормируется.
    • Разделительный слой. Как правило, выполнен из полиэтилентерефталатной (лавсановой) или поливинилхлоридной ленты. Отделяет экран от брони.
    • Герметизирующий слой. Алюмополимерная лента, наложенная продольной перекрывающейся обмоткой. Обеспечивает продольную герметизацию кабеля, препятствуя проникновению влаги вдоль оси.
    • Подушка под броню. Битумный состав или крепированная бумага, наложенная поверх герметизирующего слоя. Защищает нижележащие элементы от механического воздействия брони.
    • Броня. Выполнена из оцинкованных стальных проволок, наложенных спиральной обмоткой. Индекс «у» (усиленная) указывает на повышенную механическую прочность. Броня защищает кабель от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
    • Заполнитель в броне (для индекса «г»). Водоблокирующие ленты или гидрофобный заполнитель в межброневом пространстве, препятствующий продольному распространению влаги в случае повреждения внешней оболочки.
    • Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный.

    Основные технические характеристики

    Электрические параметры

    Параметры приведены для кабеля с алюминиевой жилой 630 мм² на напряжение 20 кВ.

    ПараметрЗначениеПримечание
    Номинальное напряжение U0/U, кВ12/20U0 – напряжение между жилой и землей/экраном, U – междуфазное напряжение
    Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ24
    Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ45Продолжительность испытания – 10 мин.
    Испытательное постоянное напряжение75Продолжительность испытания – 15 мин.
    Допустимая длительная температура жилы+90°CВ нормальном режиме работы
    Допустимая температура при КЗ+250°CПродолжительность не более 5 сек.
    Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более0.0471Согласно ГОСТ 22483
    Индуктивное сопротивление, Ом/км~0.11 – 0.13Зависит от конструкции и расстояния между кабелями
    Емкостной ток, А/км~1.5 – 2.0Ориентировочное значение
    Допустимый длительный ток нагрузки, А~500 – 580Зависит от условий прокладки (грунт, воздух, температура)

    Механические и эксплуатационные параметры

    ПараметрХарактеристика
    Минимальный радиус изгибаНе менее 20 наружных диаметров кабеля
    Диапазон рабочих температурОт -50°C до +50°C (для монтажа без предварительного подогрева до -15°C)
    Строительная длинаНе менее 250 м (может быть оговорена в заказе)
    Срок службыНе менее 30 лет
    Гарантийный срок эксплуатации5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления

    Области применения и условия прокладки

    Кабель АПвПу2гж 20 кВ 630 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы использования:

    • Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с повышенной влажностью.
    • Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
    • Подвод к крупным промышленным предприятиям, трансформаторным подстанциям, распределительным пунктам городских сетей.
    • Устройство вводов на территории объектов, где присутствует риск механических повреждений.

    Важно: Прокладка в блоках, трубах или в условиях с высокой коррозионной активностью (солончаки, шлакоотвалы и т.п.) требует дополнительного анализа и может быть не рекомендована без дополнительных защитных мер. Прокладка в воздухе возможна, но броня в этом случае выполняет функцию защиты от внешних механических воздействий, а не от растягивающих нагрузок.

    Сравнение с аналогами и выбор кабеля

    При выборе кабеля на 20 кВ необходимо учитывать следующие альтернативы:

    • АПвПуг 20 кВ: Броня из стальных оцинкованных лент. Менее устойчив к растягивающим нагрузкам, но более гибкий и имеет меньший радиус изгиба по сравнению с проволочной броней. Кабель АПвПу2гж с проволочной броней предпочтительнее при риске значительных растягивающих усилий (например, на крутых склонах).
    • АПвБбШп 20 кВ: Броня из стальных лент и оболочка из полиэтилена. Не имеет продольной герметизации алюмополимерной лентой и водоблокирующих элементов («2г»), поэтому его стойкость к продольному проникновению влаги ниже.
    • Кабель с медной жилой (ПвПу2гж): Имеет большее допустимое токовое сечение и меньшее сопротивление, но значительно дороже. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан в большинстве случаев при условии соблюдения требований по токовой нагрузке.

    Ключевые преимущества АПвПу2гж 20 кВ 630 мм²: высокая механическая прочность за счет проволочной брони, надежная защита от проникновения влаги (конструкция «2г»), стойкость изоляции XLPE к перегрузкам и термическому старению.

    Требования к монтажу и эксплуатации

    • Прокладка должна осуществляться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный подогрев кабеля.
    • При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита от повреждений кирпичом или сигнальной лентой, и обратная засыпка мягким грунтом без камней.
    • Обязательно заземление медных экранов и брони с двух сторон кабельной линии. Заземление экранов должно быть выполнено по одному из утвержденных схем (одностороннее, двустороннее, поперечное).
    • При соединении и ответвлении необходимо использовать специализированные кабельные муфты (соединительные, концевые) на напряжение 20 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и герметизированной конструкцией.
    • Допустимые усилия при тяжении кабеля регламентируются и не должны превышать значений, указанных в технических условиях. Использование кабельных чулок, соответствующих весу и конструкции кабеля, обязательно.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Чем принципиально отличается кабель с индексом «2г» от кабеля с индексом «г»?

    Индекс «2г» указывает на наличие двух барьеров против влаги: 1) продольная герметизация алюмополимерной лентой под бронёй, которая препятствует проникновению влаги вдоль оси кабеля; 2) водоблокирующие элементы (ленты или заполнители) в броне («г»). Кабель только с индексом «г» имеет только водоблокирующие элементы в броне, но не имеет сплошного алюминиевого барьера. Конструкция «2г» обеспечивает более высокую степень защиты от влаги, особенно при длительном частичном затоплении трассы.

    Почему для сечения 630 мм² применяется сегментная (секторная) жила?

    Сегментная форма жилы позволяет уменьшить общий диаметр и вес кабеля по сравнению с круглой многопроволочной жилой того же сечения. Это приводит к экономии материалов на изоляцию, броню и оболочку, облегчает транспортировку и монтаж, а также позволяет оптимизировать использование пространства в кабельных сооружениях.

    Как правильно выбрать схему заземления экранов для кабеля АПвПу2гж 20 кВ?

    Выбор схемы зависит от длины линии и требований к релейной защите.

    • Двустороннее заземление (экран заземлен с обоих концов): Наиболее распространенная схема. Обеспечивает нулевой потенциал экрана, но приводит к циркуляции уравнительных токов в экране при несимметричных нагрузках, вызывая дополнительные потери. Применяется на линиях средней длины.
    • Одностороннее заземление: Исключает циркуляцию токов по экрану, но при этом экран на незаземленном конце будет находиться под некоторым потенциалом, что требует изоляции концевой муфты и представляет опасность для персонала. Применяется реже, на коротких линиях.
    • Поперечное заземление (cross-bonding): Используется на длинных кабельных линиях (обычно более 1 км). Кабельная линия разбивается на три примерно равных участка, экраны которых transponруются и заземляются в специальных соединительных муфтах. Эта схема практически полностью устраняет потери в экранах.

    Окончательное решение должно приниматься на основе проекта, согласованного с энергоснабжающей организацией.

    Можно ли проложить кабель АПвПу2гж в одном лотке с кабелями низкого напряжения?

    ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) разрешают совместную прокладку силовых кабелей до и выше 1000 В. Однако рекомендуется соблюдать разделение по уровням напряжения. При совместной прокладке в одном лотке (коробе, на полке) кабели на напряжение выше 1 кВ должны быть отделены от кабелей на напряжение до 1 кВ перегородкой или размещены на разных уровнях с соблюдением расстояний. Также необходимо учитывать тепловое воздействие и возможность повреждения при КЗ.

    Каков порядок приемки и ввода в эксплуатацию кабельной линии на основе АПвПу2гж?

    Процедура включает:

    1. Визуальный осмотр барабанов и кабеля на отсутствие механических повреждений.
    2. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
    3. После прокладки и монтажа муфт – проведение высоковольтных испытаний постоянным напряжением 75 кВ в течение 15 минут.
    4. Проверка целостности и правильности заземления экранов и брони.
    5. Испытание устройств релейной защиты и автоматики, привязанных к данной линии.
    6. Оформление исполнительной документации, включая протоколы испытаний, схемы прокладки и заземления.

Как определить необходимое сечение жилы, если 630 мм² кажется избыточным?

Сечение жилы выбирается по расчетному току нагрузки с учетом условий прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, теплопроводность среды) и экономической плотности тока. Для напряжения 20 кВ и мощностей в десятки МВА сечение 630 мм² является типовым и часто оптимальным. Точный расчет должен производиться в соответствии с ПУЭ (глава 1.3) с использованием методов, учитывающих допустимый нагрев жилы, потери напряжения и экономические факторы. Недостаточное сечение приведет к перегреву кабеля, сокращению срока службы и повышенным потерям электроэнергии.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.