Кабель АПвПуг 35 кВ 120 мм
Кабель АПвПуг 35 кВ 120 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвПуг 35 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наличие экрана в виде медной ленты поверх изолированной жилы, уг – модификация, указывающая на усиленную герметизацию (обычно за счет продольной герметизации экрана и оболочки, а также заполнения межжильного пространства гидрофобным заполнителем). Сечение основной жилы составляет 120 мм².
Конструкция кабеля АПвПуг 35 кВ 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации при высоких напряжениях.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглая), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), в зависимости от требований к гибкости.
- Экран на жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы. Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- Изоляция: Основной диэлектрический барьер. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Номинальная толщина изоляции для кабеля на 35 кВ стандартизирована и составляет, как правило, 10.5 мм или 9.0 мм в зависимости от конкретного стандарта (например, ГОСТ 18410 или ТУ 16.К71-335-2004). Сшивка молекул полиэтилена придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме) и стойкость к тепловым ударам.
- Экран на изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану на жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
- Поясная изоляция: Выполняется из медных или медных луженых проволок, наложенных спирально, или в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием. Предназначена для замыкания токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля, а также для защиты от электромагнитных помех.
- Заполнитель: Пространство между поясным экраном и оболочкой заполняется гидрофобным компаундом или резиновыми жгутами. Элемент «уг» в маркировке указывает на эту особенность, которая препятствует продольному распространению влаги в случае локального повреждения наружной оболочки.
- Оболочка: Защитный внешний слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению и нераспространение горения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Кабельные линии в коллекторах, тоннелях и эстакадах: Это основное применение. В таких сооружениях возможны протечки, конденсат, высокая влажность. Герметизация АПвПуг предотвращает пробой изоляции из-за миграции воды вдоль кабеля.
- Прокладка в помещениях и кабельных этажах: Подходит для монтажа внутри ЗРУ, ГРЭС, ТЭЦ, крупных промышленных предприятий.
- Прокладка в земле (траншеях): Допустима, но не является оптимальной, так как кабель не имеет броневой защиты (в отличие от АПвПу). При прокладке в земле требуется дополнительная защита в виде гофрированных труб или плит, а также тщательная подготовка траншеи (подсыпка и засыпка песком).
- Вертикальные и наклонные трассы: Благодаря герметизации и структуре изоляции XLPE, не имеет ограничений по разности уровней, в отличие от кабелей с бумажной изоляцией.
- Резка и разделка: Производится с помощью специальных кабельных ножей. Необходимо аккуратно снимать оболочку, поясной экран и изоляцию, соблюдая технологические карты, чтобы не повредить полупроводящие экраны и основную изоляцию.
- Соединение жил: Осуществляется с помощью механических соединителей (обжимных гильз) из алюминия или биметалла. Соединение должно быть электрически и механически надежным. Для опрессовки используются гидравлические прессы с набором матриц соответствующего сечения.
- Восстановление изоляции и экранов: В муфтах используется высоковольтная термоусаживаемая или холодноусаживаемая изоляция. Восстановление полупроводящих экранов – критически важный этап, обеспечивающий равномерность электрического поля в зоне соединения.
- Монтаж соединительных и концевых муфт: Для кабеля 35 кВ применяются специальные муфты (проходные, соединительные, концевые). Концевые муфты (КНТп, ПСТп) обеспечивают плавный вывод электрического поля и герметичный ввод в оборудование (ячейку КРУ, силовой трансформатор).
- Заземление: Поясной экран (медные проволоки или лента) с обоих концов кабеля должен быть надежно заземлен. В трехжильных кабелях часто применяется заземление экранов по схеме «cross-bonding» для снижения потерь в оболочке.
- Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на напряжение 2500 В или 5000 В. Сопротивление изоляции каждой жилы относительно заземленных экранов и между жилами должно быть не ниже нормируемого значения (как правило, сотни МОм·км).
- Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением частотой 0.1 Гц (VLF): Наиболее распространенный метод. Линия подвергается воздействию напряжения 3U0 (около 62 кВ для 35 кВ) в течение 15-60 минут. Отсутствие пробоя и стабильность тока утечки свидетельствуют о целостности изоляции и качестве монтажа муфт.
- Проверка целостности и фазировки жил: Убеждаются, что соединение жил выполнено правильно, и фазы на обоих концах линии совпадают.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля АПвПуг 35 кВ 120 мм² регламентируются межгосударственными стандартами (ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012) и техническими условиями производителей.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20.6/35 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 40.5 |
| Сечение основной жилы, мм² | 120 |
| Число жил | 1 или 3 (чаще всего трехжильное исполнение) |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | 90 (в длительном режиме), 130 (в режиме перегрузки), 250 (при коротком замыкании, не более 5 с) |
| Минимальная температура прокладки, °C | Без предварительного подогрева: -15 |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с поясной изоляцией) |
| Сопротивление изоляции при 20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность | 65 кВ / 10 мин. для готового кабеля после монтажа |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.253 (для алюминиевой жилы 120 мм²) |
Сравнение с кабелями других типов (АПвП, АПвПу, АСБ)
Выбор кабеля для проектов 35 кВ требует четкого понимания отличий между модификациями.
| Тип кабеля | Конструктивные особенности | Ключевые отличия от АПвПуг |
|---|---|---|
| АПвП 35 кВ 120 мм² | Базовый кабель с изоляцией XLPE, экранами и ПВХ оболочкой. | Отсутствует усиленная герметизация («уг»). Нет гидрофобного заполнителя, что делает его более уязвимым к продольному распространению влаги. |
| АПвПу 35 кВ 120 мм² | Кабель с изоляцией XLPE, экранами, усиленной защитой (бронированный). | Буква «у» здесь чаще означает бронирование стальными лентами, а не герметизацию. Предназначен для прокладки в земле (траншеях) с повышенными механическими нагрузками, но без гарантии защиты от влагопроницания. |
| АПвПуг 35 кВ 120 мм² | Кабель с изоляцией XLPE, экранами, ПВХ оболочкой и усиленной герметизацией. | Наличие гидрофобного заполнителя под оболочкой. Основное назначение – прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где есть риск попадания влаги и ее продольного распространения. |
| АСБ 35 кВ 120 мм² | Кабель с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. | Устаревшая, но надежная технология. Тяжелее, имеет ограничения по разности уровней прокладки из-за стекания пропитки. Требует более сложного монтажа (концевая разделка). Не поддерживает температуру жилы выше 70-80°C. АПвПуг выигрывает по легкости, удобству монтажа и термическим характеристикам. |
Области применения и условия прокладки
Кабель АПвПуг 35 кВ 120 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Его основная сфера применения обусловлена наличием усиленной герметизации.
Важно: Прокладка должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный подогрев кабеля. Монтаж производится с соблюдением минимального радиуса изгиба.
Монтаж, соединение и оконцевание
Работа с кабелем АПвПуг требует использования специальных кабельных арматуры и инструментов для среднего напряжения.
Контроль качества и приемо-сдаточные испытания
После прокладки и монтажа муфт кабельная линия на основе АПвПуг 35 кВ 120 мм² подлежит обязательным испытаниям перед вводом в эксплуатацию.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвПу и АПвПуг?
Буква «у» в маркировке АПвПу традиционно означает усиленную защиту, под которой понимается бронирование стальными лентами для прокладки в земле. Буквы «уг» в маркировке АПвПуг означают усиленную герметизацию, которая достигается за счет гидрофобного заполнения и специальной конструкции, препятствующей продольному распространению влаги. Это кабели для разных условий прокладки.
Можно ли прокладывать АПвПуг 35 кВ 120 мм² в земле без защиты?
Технически возможно, но не рекомендуется для ответственных линий. Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлению грунта и грызунам. При необходимости такой прокладки обязательна защита сигнальными лентами, плитами или двустенными гофрированными трубами.
Каков срок службы данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвПуг 35 кВ 120 мм², заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима нагрузки, качества монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации.
Какой ток нагрузки допустим для этого кабеля?
Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) зависит от способа прокладки. Для трехжильного кабеля АПвПуг 35 кВ 120 мм², проложенного в воздухе (на воздухе), Iдоп составляет примерно 275-290 А. При прокладке в земле (в траншее) при удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт и температуре грунта +15°C, Iдоп может достигать 300-320 А. Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ или каталогов производителя для конкретных условий.
Требуется ли дополнительная защита от КЗ для кабеля?
Да, кабельная линия 35 кВ должна быть защищена устройствами релейной защиты (дифференциальная, дистанционная, токовая отсечка), которые отключат питание при коротком замыкании. Термическая стойкость самого кабеля (способность выдерживать ток КЗ 250°C в течение 5 с) является последним барьером, но основную функцию по отключению аварии выполняют высоковольтные выключатели и защита.
Как отличить качественный кабель при приемке?
Необходимо требовать полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы заводских испытаний. Визуально: оболочка должна быть гладкой, без впадин и вздутий, маркировка – четкой и непрерывной. Концы кабеля должны быть герметично заделаны. Рекомендуется выборочно измерить сопротивление жилы и изоляции мегаомметром.