Кабель АПвПу2гж 35 кВ 800 мм²: полный технический обзор
Кабель АПвПу2гж 35 кВ 800 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и эффективности в современных электрических сетях.
Расшифровка маркировки АПвПу2гж
Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ 16442-80 для вулканизированного, т.е. сшитого полиэтилена).
- Пу – усиленная защитная оболочка из полиэтилена. Буква «у» указывает на усиленное исполнение, что критически важно для кабелей, прокладываемых в земле без дополнительной защиты (труб, лотков).
- 2г – обозначение двойной герметизации: водоблокирующие ленты поверх экрана и продольная герметизация алюмополимерной лентой.
- ж – наличие жилы для защиты от внешних электромагнитных воздействий (экран) в виде медной проволоки.
- 35 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 800 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе без дополнительных защитных труб, благодаря усиленной полиэтиленовой оболочке.
- Прокладки в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Использования в качестве магистральных и вводных линий на промышленных предприятиях, в распределительных сетях городской инфраструктуры, для подключения подстанций и распределительных пунктов.
- Устройства ответвлений от воздушных линий (ВЛ) кабельными вставками.
- Работы в условиях повышенной влажности и в средах с наличием агрессивных веществ (при отсутствии прямого контакта с разрушающими полиэтилен материалами).
- Высокая пропускная способность: Изоляция из XLPE допускает нагрев жилы до +90°C, что позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией того же сечения.
- Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом: В отличие от маслонаполненных кабелей, не требует обслуживания и компенсации давления масла.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Благодаря полиэтиленовой оболочке и системе герметизации.
- Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Возможность прокладки на вертикальных участках с большим перепадом высот без ограничений, связанных с течением масла.
- Большая длина строительных отрезков: Может поставляться барабанами длиной до 1000-1500 м, уменьшая количество муфт на трассе.
- Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: При прокладке в каменистых грунтах требуется защита песчаной подсыпкой или защитными плитами.
- Чувствительность к дефектам монтажа: Требует строгого соблюдения технологии разделки концов и монтажа муфт для сохранения герметичности и чистоты изоляции.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ на средние напряжения.
- Ограниченная стойкость оболочки к ультрафиолету.
- Транспортировка и разгрузка: Барабаны весом несколько тонн перемещаются с помощью грузоподъемной техники. Запрещено сбрасывать барабаны.
- Раскатка: Осуществляется с применением кабельных роликов, установленных с шагом 2-3 метра, чтобы не допустить касания кабелем земли и повреждения оболочки. Минимальный радиус изгиба – не менее 20 наружных диаметров кабеля (примерно 1.2 – 1.5 метра).
- Прокладка в траншее: Глубина траншеи – не менее 0.7-1.0 м. На дне устраивается песчаная подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней на 200 мм, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Является критически важной операцией. Должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента для разделки (калибровочные шаблоны, стрипперы) и термоусадки или наложения холодноусаживаемых компонентов. Обязательна проверка герметичности.
- Заземление: Медные экраны всех трех фаз кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированных сетях применяется заземление через ограничители перенапряжений или специальные трансформаторы.
- Испытания после прокладки: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия испытывается повышенным выпрямленным напряжением 52 кВ в течение 15 минут.
- √t) / k, где I – ток КЗ, t – время его действия, k – коэффициент (для меди ~ 250).
- Соединительные муфты: 3М Cold Shrink (холодноусаживаемые) или Heat Shrink (термоусаживаемые) с изоляцией из EPDM или силикона, рассчитанные на 35 кВ, с медными экранами и герметичными корпусами.
- Концевые муфты (наружной или внутренней установки): Фарфоровые или полимерные проходные изоляторы, комплектуемые набором для разделки. Для перехода с кабеля на воздушную линию применяются концевые муфты с натяжным зажимом и изолятором.
- Стопорные муфты: Используются при прокладке на трассах с большим перепадом высот для ограничения стекания герметизирующего компаунда (в кабелях с водоблокирующими лентами их роль менее критична, но они могут требоваться по проекту).
Конструкция кабеля АПвПу2гж 35 кВ 800 мм²
Кабель имеет сложную многослойную конструкцию, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (реже – круглой компактированной), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (для таких сечений – редко) или многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость.
2. Экран по жиле
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции.
3. Основная изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм. XLPE обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
4. Экран по изоляции
Также выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле он формирует цилиндрический конденсатор, внутри которого заключено электрическое поле, защищая внешние элементы кабеля от высокого потенциала.
5. Медный экран (жила «ж»)
Поверх экрана по изоляции накладываются медные проволоки (или медная лента) сечением, регламентированным стандартами. Для кабеля 800 мм² это сечение составляет, как правило, 50-95 мм². Функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и токов утечки. Также является элементом системы заземления.
6. Герметизация и поясная изоляция
Применение водоблокирующих лент (обозначение «2г») обеспечивает продольную герметизацию конструкции. При попадании влаги под оболочку ленты набухают, блокируя ее дальнейшее распространение. Поверх экрана часто накладывается поясная изоляция из электроизоляционной пленки или крепированной бумаги.
7. Защитная оболочка
Внешняя оболочка из полиэтилена (Пу) черного цвета. Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям, истиранию, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты), а также к воздействию плесени и грызунов. Усиленное исполнение подразумевает увеличенную толщину.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6 / 35 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40,5 |
| Число и сечение жил | 1 x 800 мм² |
| Форма жилы | Секторная или сегментная |
| Материал жилы | Алюминий (АВЕ) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы (длительно) | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 10 мин. | 65 кВ |
| Испытательное постоянное напряжение после прокладки | 52 кВ (15 мин) |
| Стойкость к удару при -15°C | Соответствует ГОСТ |
| Стойкость к растрескиванию под напряжением | Да |
| Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже -20°C |
Области применения
Кабель АПвПу2гж 35 кВ 800 мм² предназначен для:
Важно: Прокладка по воздуху (на опорах) без защиты от УФ-излучения не рекомендуется, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению. Для таких условий применяются кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (Пв) или поливинилхлорида (В).
Расчетные электрические параметры (ориентировочно)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Активное сопротивление жилы при +90°C, Ом/км | ~0.0378 | С учетом температурного коэффициента |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 — 0.13 | Зависит от взаимного расположения фаз |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.15 — 0.20 | |
| Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А | ~600 — 750 | Зависит от условий прокладки: удельного теплового сопротивления грунта, глубины, температуры и количества работающих кабелей в траншее. |
| Допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе), А | ~700 — 850 | Зависит от способа прокладки (в лотке, на стене, пучком). |
| Ток односекундного короткого замыкания, кА | ~31 — 35 | Рассчитывается для конкретных условий сети. |
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвПу2гж:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвПу2гж 35 кВ 800 мм² требует специальной подготовки и оборудования.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвПу2гж от АПвПу?
Индекс «2гж» указывает на наличие двух систем герметизации (водоблокирующие ленты и алюмополимерная лента) и медного экрана в виде проволок («ж»). Кабель АПвПу может не иметь водоблокирующих лент и иметь экран в виде медной ленты, что делает его менее защищенным от продольного распространения влаги и может ограничивать допустимый ток КЗ.
Можно ли прокладывать данный кабель в одном лотке с кабелями на 0,4 кВ?
ПУЭ (п. 2.1.16) допускают совместную прокладку силовых кабелей до и выше 1 кВ. Однако рекомендуется раздельная прокладка. В случае необходимости совместной прокладки между группами кабелей разных напряжений должна быть установлена несгораемая перегородка с пределом огнестойкости не менее 0,25 ч. Также необходимо учитывать дополнительный нагрев от соседних кабелей при расчете допустимого тока нагрузки.
Какой срок службы у кабеля АПвПу2гж 35 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, режима работы (постоянные перегрузки сокращают срок), качества монтажа муфт и соблюдения правил эксплуатации.
Как определить необходимое сечение экрана (жилы «ж»)?
Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-335-2004) и выбирается производителем исходя из требований к току короткого замыкания. Для кабеля 35 кВ 800 мм² стандартным является сечение 50 или 95 мм². В проекте оно проверяется расчетом на термическую стойкость при КЗ по формуле: S = (I
Что означает «усиленная оболочка» (Пу) и как ее отличить?
Усиленная оболочка из полиэтилена имеет увеличенную толщину по сравнению со стандартной. Точные значения толщин регламентированы ТУ и ГОСТ. Визуально отличить усиленную оболочку сложно, необходимо ориентироваться на маркировку кабеля и данные в паспорте или сертификате. Толщина измеряется штангенциркулем при входном контроле.
Какие муфты применяются для данного кабеля?
Для кабеля АПвПу2гж 35 кВ 800 мм² применяются:
Выбор конкретного типа муфты осуществляется по проекту в зависимости от условий установки.
Какой документ является основным для заказа и приемки этого кабеля?
Основным техническим документом являются Технические Условия (ТУ) завода-изготовителя, разработанные на основе ГОСТ 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При заказе обязательно указание полной марки, напряжения, сечения, длины и ссылки на ТУ. При приемке проверяется сертификат соответствия, паспорт кабеля, результаты заводских испытаний, внешний вид, целостность оболочки и маркировка на барабане и по длине кабеля.