Кабель АПвПуг 10 кВ 300 мм
Кабель АПвПуг 10 кВ 300 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПуг 10 кВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экранированном исполнении, с медными проволоками защитного заземления, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц на номинальное напряжение 6/10 кВ. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с улучшенными термомеханическими свойствами; Пу – оболочка из полиэтилена; г – герметизированный, с продольной герметизацией (гидрофобный заполнитель в токопроводящей жиле и под оболочкой); 10 кВ – номинальное напряжение; 300 мм² – номинальное сечение основной жилы.
Конструкция кабеля АПвПуг 10 кВ 300 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (по ГОСТ 22483), соответствует 2-му классу гибкости (многопроволочная, секторной или круглой формы). Для сечения 300 мм² жила, как правило, имеет секторную форму для компактности. Внутри жилы и в межпроволочном пространстве наносится гидрофобный заполнитель, препятствующий продольному распространению влаги.
- Экран по жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ стандартизирована. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкость к деформациям.
- Экран по изоляции (полупроводящей экран). Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
- Медные проволоки. Располагаются поверх экрана по изоляции. Выполняют функцию нулевой жилы (PEN) или жилы защитного заземления (PE) в зависимости от системы заземления сети. Для кабеля 300 мм² сечение медных проволок нормируется. Обычно это 1×120 мм² или 1×150 мм².
- Поясная изоляция. В виде ленты из полупроводящего материала, наложенной поверх скрученных изолированных жил и медных проволок.
- Экран (заземляющий). Выполняется из медных проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании оболочки. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
- Разделительный слой. Изготавливается из синтетических пленок или крепированной бумаги, наложенной поверх экрана. Предотвращает адгезию оболочки к экрану.
- Гидрофобный заполнитель. Наносится в продольном направлении под оболочку для дополнительной защиты от влаги.
- Защитная оболочка. Выполняется из полиэтилена (ПЭ) черного цвета. Обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли), влаге и ультрафиолетовому излучению. Полиэтиленовая оболочка не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Питание мощных потребителей (районные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные и компрессорные станции).
- Устройство вводов и отводов от воздушных линий электропередачи (ВЛ) к подстанциям.
- Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, блоках и по эстакадам, но с обязательной защитой от прямых солнечных лучей (полиэтиленовая оболочка подвержена УФ-старению).
- Прокладка в земляных траншеях (основной способ) в несгораемых и слабоагрессивных грунтах.
- Глубина прокладки от планировочной отметки – не менее 0.7 м.
- Дно траншеи должно быть выровнено, очищено от камней и строительного мусора. Рекомендуется подсыпка слоя мелкой земли или песка толщиной 100 мм.
- После укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной не менее 100 мм, затем укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента).
- Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
- В местах пересечения с дорогами, подъездными путями и другими коммуникациями кабель должен прокладываться в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбестоцементных) или блоках.
- Обязательно наличие кабельных муфт (соединительных, концевых) с аналогичным уровнем герметизации и изоляции.
- Высокая допустимая температура: Длительная работа при +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
- Отсутствие токасистемы: Нет риска утечки масла, не требуется контроль давления и установка маслоприемных устройств.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям.
- Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с АСБл того же сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая влагостойкость благодаря герметизации жил и наличию гидрофобного заполнителя под оболочкой.
- Отличные диэлектрические характеристики, низкие диэлектрические потери.
- Длительный срок службы – не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) при монтаже, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии. Попадание влаги или пыли в зоне соединения недопустимо.
- Старение под воздействием ультрафиолета: Полиэтиленовая оболочка требует защиты при открытой прокладке.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на основе ПВХ, но часто более экономичная в жизненном цикле, чем АСБл.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля АПвПуг 10 кВ 300 мм² регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ» и ТУ 16-705.500-2006 (и их актуальными редакциями).
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 |
| Система эксплуатации | С изолированной нейтралью, с резонансно-заземленной нейтралью, с эффективно заземленной нейтралью |
| Число и сечение основных жил | 3 x 300 мм² |
| Число и сечение жилы заземления/нулевой | 1 x 120 мм² или 1 x 150 мм² (медные проволоки) |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, продолжительность 10 мин. | 18 кВ |
| Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0601 (для алюминиевой жилы 300 мм²) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км (при частоте 50 Гц и расстоянии между осями кабелей 0.25 м) | ~0.11 — 0.13 |
| Емкостное сопротивление, Ом/км | ~0.15 — 0.20 |
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| Одиночный кабель в трубе или без нее | ~ 450 — 480 А |
| Два кабеля в трубах или без них с расстоянием между ними 100 мм | ~ 410 — 440 А (с учетом взаимного нагрева) |
| Три кабеля в трубах или без них с расстоянием между ними 100 мм | ~ 390 — 420 А (с учетом взаимного нагрева) |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру грунта, теплопроводность почвы, количество кабелей в траншее и т.д.).
Области применения и особенности прокладки
Кабель АПвПуг 10 кВ 300 мм² предназначен для передачи больших мощностей в распределительных сетях среднего напряжения. Основные сферы применения:
Требования к прокладке в земле:
Преимущества и недостатки кабеля АПвПуг 10 кВ 300 мм²
Преимущества по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и ПВХ-изоляцией:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвПуг от АПвПу?
Буква «г» в маркировке означает «герметизированный». В кабеле АПвПуг применена продольная герметизация: гидрофобный заполнитель находится внутри многопроволочной алюминиевой жилы и в виде слоя под оболочкой. Это исключает продольное распространение влаги по кабелю в случае локального повреждения оболочки, повышая надежность. В кабеле АПвПу такая герметизация отсутствует.
Можно ли использовать кабель АПвПуг для прокладки в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но с обязательным учетом двух факторов: защита от прямого солнечного излучения (прокладка в лотках с крышками, в гофротрубах) и учет более низкой допустимой токовой нагрузки при прокладке в воздухе по сравнению с прокладкой в земле. Точный ток пересчитывается по ПУЭ с учетом температуры окружающего воздуха и условий теплоотвода.
Как правильно выбрать сечение медных проволок (жилы заземления) для кабеля 300 мм²?
Сечение выбирается в соответствии с проектом и требованиями ПУЭ (глава 1.7). Для кабелей на 6/10 кВ сечение медных проволок обычно нормируется ТУ. Наиболее распространенные варианты для 300 мм² – 1×120 мм² или 1×150 мм². Это сечение обеспечивает требуемую проводимость для токов короткого замыкания и надежное срабатывание защит.
Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвПуг 10 кВ 300 мм²?
Необходимо использовать только специализированные муфты для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение – 10 кВ. Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты. Для кабеля с герметизацией («г») особенно важно использовать муфты, обеспечивающие сохранение герметизации узла.
Какой контроль состояния рекомендуется для кабельных линий на основе АПвПуг после монтажа?
Обязательным является высоковольтное испытание повышенным напряжением переменного тока 18 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут после прокладки и монтажа муфт. В процессе эксплуатации рекомендуется проводить диагностику методом измерения частичных разрядов, что позволяет выявить развивающиеся дефекты в изоляции и в местах соединений.
Что означает маркировка «ож» на барабане с кабелем, и применима ли она к АПвПуг?
Маркировка «ож» означает «одна жила» и применяется для одножильных кабелей. Кабель АПвПуг 3×300 мм² является трехжильным, поэтому маркировка «ож» к нему не применима. Он поставляется в сборе, с уже скрученными жилами и наложенными экранами.
Заключение
Кабель АПвПуг 10 кВ 300 мм² является современным, надежным и высокотехнологичным решением для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене и продольной герметизации, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и стойкость к неблагоприятным условиям окружающей среды. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от строгого соблюдения правил монтажа, качественного выполнения кабельных присоединений и проведения регламентных испытаний и диагностических мероприятий. При грамотном применении данный тип кабеля составляет основу энергораспределительных сетей 6-10 кВ, отвечая требованиям как по надежности, так и по экономической эффективности.