Кабель АПвПуг 500 мм

Кабель АПвПуг 500 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель марки АПвПуг с сечением токопроводящей жилы 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Данный кабель является ключевым элементом в современных высоковольтных распределительных сетях, сочетая высокие электрические характеристики, надежность и долговечность. Его конструкция и материалы подобраны для работы в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях и по эстакадам, в том числе на трассах с неограниченной разностью уровней.

Расшифровка маркировки АПвПуг 500 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П – наружная защитная оболочка (броня) из плоских стальных оцинкованных проволок.
• уг – указание на форму брони: «у» – усиленная, «г» – гидрозащита. Фактически обозначает бронирование профилированной стальной лентой (иногда двумя), которая создает гофрированную поверхность, обеспечивающую защиту от механических повреждений и, в сочетании с герметизирующими подушками, стойкость к продольному проникновению влаги.
• 500 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвПуг 500 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Для одножильного исполнения (наиболее распространенного для данного сечения и напряжения) структура выглядит следующим образом, от центра к периферии:

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВП) круглой или секторной формы. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторная (сегментная) для компактности конструкции. Может быть выполнена из одной проволоки (однопроволочная) или, чаще, из нескольких (многопроволочная), что обеспечивает гибкость.
• 2. Экран на жиле (полупроводящей экран). Наносится поверх жилы экструзионным способом в виде слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 4,5 мм). СПЭ обладает выдающимися диэлектрическими и температурными свойствами: высокой электрической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, стойкостью к тепловым ударам.
• 4. Экран на изоляции (полупроводящей экран). Второй экран, также из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном на жиле создает коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Слой из электропроводящей бумаги или ленты, накладываемый поверх экрана на изоляции.
• 6. Медная экранирующая проволока. Накладывается поверх поясной изоляции в виде оплетки или спирально наложенных проволок. Сечение и шаг наложения нормированы. Предназначена для выравнивания потенциала, обеспечения симметрии электрического поля, отвода токов утечки и, главное, для проведения токов короткого замыкания.
• 7. Подушка под броню (заполнитель). Выполняется из битумного состава, крепированной бумаги, ПВХ-лент или других материалов. Заполняет пространство под броней, обеспечивает дополнительную защиту от коррозии и механическую амортизацию.
• 8. Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных профилированных (гофрированных) лент. Профиль (гофр) придает броне кольцевую жесткость и гибкость одновременно. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание грунтом, грызуны).
• 9. Наружная оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешней изоляции, обеспечивает стойкость к воздействию окружающей среды (УФ-излучение, влага, химически агрессивные среды). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики (для номинального напряжения 10 кВ)

• Наибольшее рабочее напряжение (U₀/U): 8,7/10 кВ или 12/20 кВ в зависимости от исполнения.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 25 кВ (для 8,7/10 кВ) или 35 кВ (для 12/20 кВ) в течение 10 минут.
• Испытательное постоянное напряжение: 60 кВ (для 8,7/10 кВ) или 84 кВ (для 12/20 кВ).
• Минимальное сопротивление изоляции: 100 МОм·км при температуре 20°C.
• Емкость жилы относительно экрана: ориентировочно 0,3-0,4 мкФ/км.
• Индуктивность: ориентировочно 0,5-0,6 мГн/км.

Токовые нагрузки (длительно допустимые токи)

Зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для одножильного кабеля АПвПуг 500 мм² при прокладке в земле (траншее) на глубине 0,7-1,0 м, температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении грунта 1,0 К·м/Вт.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А (при температуре жилы +90°C)
В земле (одиночная прокладка)	500 — 550
В земле (прокладка в трубе)	450 — 480
В воздухе (на открытом воздухе или в помещении)	520 — 570
В кабельном канале (лотке) в несколько рядов	Требуется расчет с учетом коэффициентов снижения

Токи короткого замыкания

Расчетные значения для алюминиевой жилы сечением 500 мм²:

• Допустимый ток короткого замыкания (I_кз) в течение 1 секунды: ~12-14 кА.
• Допустимый ток короткого замыкания (I_кз) в течение 4 секунд: ~6-7 кА.

Механические и климатические характеристики

• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Максимальная допустимая температура жилы в длительном режиме: +90°C.
• Максимальная допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля.
• Стойкость к воздействию солнечного излучения: есть (благодаря ПВХ оболочке).
• Группа горючести по ГОСТ 31565-2012: О1 (распространение пламени при одиночной прокладке).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПуг 500 мм² применяется для создания магистральных и распределительных линий электропередачи среднего класса напряжения (6-20 кВ). Основные сферы применения:

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Кабельные вставки на воздушных линиях (ВЛ) 6-20 кВ.
• Распределительные сети городской и сельской инфраструктуры.
• Питание крупных объектов: насосных станций, котельных, торговых центров, жилых микрорайонов.
• Прокладка на трассах со сложным рельефом и значительными перепадами высот благодаря герметичной конструкции.

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или сигнальной лентой в местах возможных механических воздействий.
• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
• В блоках (трубах): При необходимости дополнительной защиты или при пересечении дорог, других коммуникаций.

Преимущества и недостатки кабеля АПвПуг по сравнению с аналогами

Преимущества перед кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, СБ):

• Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C).
• Отсутствие риска течи масла и необходимости в сложных концевых муфтах с системой подпитки.
• Меньший вес и внешний диаметр при одинаковом сечении и напряжении.
• Возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней.
• Более простая и быстрая монтажа концевой и соединительной арматуры.
• Высокая стойкость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.

Преимущества перед кабелем в ПВХ изоляции (АВВГ):

• Применим для среднего класса напряжения (выше 1 кВ).
• Лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловому старению.
• Более высокая рабочая температура.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями старых типов (например, ААБл).
• Чувствительность к качеству монтажа муфт: требуется абсолютная чистота, обезжиривание и соблюдение технологии.
• При повреждении изоляции ремонт сложнее, чем у кабелей с бумажной изоляцией.
• Требует специального инструмента для зачистки экранов и изоляции при монтаже муфт.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвПуг 500 мм² требует профессиональных навыков и соблюдения ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок).

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары.
• Раскатка: Производится с помощью лебедок или кабельных укладчиков. Необходимо контролировать, чтобы не был превышен минимально допустимый радиус изгиба.
• Монтаж муфт: Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Ключевые этапы: ступенчатая зачистка изоляции с сохранением полупроводящих экранов, тщательная очистка и обезжиривание, наложение экранирующей сетки, изоляция и герметизация. Требуется квалификация электромонтеров, прошедших обучение по работе с кабелями высокого напряжения.
• Заземление: Медные экранирующие проволоки и броня должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний постоянным напряжением (например, 60 кВ для 10 кВ кабеля) для проверки целостности изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвПуг от АПвПу?

Маркировка «уг» (ранее часто использовалась «г») указывает на наличие гидрозащиты в конструкции кабеля. В кабеле АПвПуг под броней находится дополнительная герметизирующая подушка (чаще на битумной основе), а сама броня может быть профилированной для лучшей защиты от продольного проникновения влаги. Кабель АПвПу такой защиты не имеет, что ограничивает область его применения трассами без значительных перепадов уровней.

Можно ли прокладывать кабель АПвПуг 500 мм² в воде?

Нет, напрямую в воде (реки, озера) прокладывать данный кабель нельзя. Несмотря на наличие гидрозащиты («г»), он не предназначен для длительной работы в условиях постоянного погружения в воду. Для таких целей применяются специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой (например, АПвВПу, АПвП).

Какое сечение медного экрана должно быть у кабеля на 500 мм²?

Согласно ГОСТ 18410-73 и техническим условиям, сечение медных проволок экрана для кабелей на 10-20 кВ с алюминиевыми жилами сечением 500 мм² должно быть не менее 25 мм². Это обеспечивает достаточную проводимость для токов короткого замыкания.

Какой срок службы у кабеля АПвПуг?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.

Что означает «сшитый полиэтилен» и почему он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Этот процесс (химический или радиационный) кардинально улучшает свойства материала: резко повышается термостойкость (материал не плавится, а только обугливается при температурах выше +300°C), увеличивается стойкость к растрескиванию, улучшаются механические и диэлектрические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом (ПЭ) или ПВХ.

Как правильно выбрать между АПвПуг и АПвВнг(А)-ХЛ на 500 мм²?

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ имеет внешнюю оболочку из безгалогенного компаунда с пониженной пожарной опасностью (не распространяет горение, с низким дымовыделением и коррозионной активностью газов). Его применяют при прокладке в многокабельных помещениях, тоннелях, метро, общественных зданиях – там, где требования пожарной безопасности повышенные. Кабель АПвПуг с ПВХ оболочкой имеет обычную горючесть и применяется преимущественно для прокладки в земле или на открытом воздухе, где требования по дыму и галогенам не являются критичными.

Требуется ли для кабеля АПвПуг 500 мм² дополнительная защита при прокладке в земле от грызунов?

Как правило, не требуется. Броня из двух стальных оцинкованных лент является надежной защитой от повреждений грызунами. Однако на особо ответственных участках или в зонах с известной активностью крупных грызунов может применяться дополнительная защита в виде плит, кирпича или специальных защитных рукавов.