Кабель АПвПуг 6 кВ 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвПуг 6 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экранированном исполнении, с герметизацией и защитным покровом. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) для работы в сетях среднего класса напряжения 6 кВ (до 8,7/10 кВ в режиме эксплуатации). Его конструкция и материалы обеспечивают высокую стойкость к термическим и электрическим перегрузкам, длительный срок службы и возможность прокладки в сложных условиях.
Расшифровка маркировки АПвПуг
Маркировка кабеля по ГОСТ 18410-73 и другим нормативным документам раскрывает его ключевые конструктивные особенности:
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- П — изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- П — наличие экрана в виде медной ленты или проводящего полимерного слоя поверх изолированных жил (в современном исполнении часто используется экран из медных проволок и/или ленты).
- уг — указание на герметизацию: «уг» означает, что кабель имеет уплотненную конструкцию для защиты от продольного распространения влаги. Обычно достигается заполнением межжильного пространства гидрофобными материалами или наложением герметизирующих лент под оболочку.
- 6 кВ — номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель. Соответствует классу напряжения 6/10 кВ (междуфазное/относительно земли).
- 50 мм² — номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящей (электропроводящей) экранирующей ленты или экструдированного полупроводящего слоя, который находится в непосредственном контакте с жилой.
- Медной ленты или оплетки из медных проволок, которая обеспечивает стекание токов утечки и токов короткого замыкания.
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
- Медного экрана в виде ленты, гофрированной медной ленты или оплетки из медных проволок. Для кабеля 50 мм² на 6 кВ чаще применяется комбинация: медная лента + повив медных проволок малого сечения (около 0,3 мм²), что обеспечивает требуемое минимальное сечение для токов КЗ (не менее 16 мм² по ГОСТ 31996-2012).
- Стойкость к короткому замыканию: Расчетный ток термической стойкости для сечения 50 мм² составляет порядка 5-7 кА в течение 1 секунды (требует уточнения по конкретным ТУ).
- Герметичность: Конструкция с индексом «уг» проходит испытания на предотвращение продольного распространения влаги.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
- Распределительные сети 6 кВ: Питание отходящих линий от РП, ГПП, ЦРП к цеховым ТП, мощным электродвигателям (насосы, вентиляторы, компрессоры).
- Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных сооружениях (лотках, эстакадах, тоннелях), в производственных помещениях, в земле (траншеях).
- Объекты инфраструктуры: Коммунальное хозяйство (котельные, насосные станции), нефтегазовый комплекс, горнодобывающая отрасль.
- Условия прокладки: Может прокладываться в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью), в воде, в помещениях, на открытом воздухе при условии защиты от прямых солнечных лучей (или в УФ-стойкой оболочке, если оговорено отдельно). Не предназначен для прокладки по подвижным конструкциям и в блоках.
- Более высокая допустимая температура: +90°C против +70°C (длительная работа) и +250°C против +200°C (при КЗ).
- Отсутствие ограничений по перепаду уровней: Не требует специальных муфт при прокладке по трассам с большим перепадом высот, так как не содержит жидкого пропиточного состава.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и циклическим изменениям нагрузки.
- Простота монтажа и эксплуатации: Не требует сложных систем контроля уровня пропитки.
- Большая длина строительных отрезков (до 1000 м и более на барабане).
- Более высокий класс напряжения (ПВХ изоляция обычно применяется до 1 кВ).
- Лучшие диэлектрические и температурные характеристики.
- Более высокая стоимость по сравнению с АСБ на момент выбора, однако часто нивелируется меньшими эксплуатационными затратами.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт. Необходима тщательная зачистка и изоляция от влаги.
- Чувствительность к механическим повреждениям оболочки и последующему проникновению влаги (хотя конструкция «уг» частично решает эту проблему).
- Прокладка: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева. Радиус изгиба должен быть не менее 15 диаметров кабеля. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой.
- Соединение и оконцевание: Обязательно применение специальных муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ на 6 кВ. Требуется тщательное снятие полупроводящих слоев, экрана и герметизация точек разделки.
- Заземление: Медные экраны (поясные и жильные) должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии для обеспечения нормального режима работы и безопасности.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия испытывается повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, гл. 1.8). Для кабеля 6 кВ испытательное напряжение постоянного тока составляет 36 кВ (шесть рабочих напряжений) в течение 10 минут.
Конструкция кабеля АПвПуг 6 кВ 50 мм²
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В кабелях на 6 кВ чаще применяются многопроволочные жилы круглой или секторной (сегментной) формы для оптимального заполнения и уменьшения общего диаметра. Класс гибкости обычно 1 или 2.
2. Экранирование жилы (Экранированная конструкция — обязательное требование для кабелей на 6 кВ)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран. Его назначение — выравнивание электрического поля у поверхности жилы, предотвращение возникновения частичных разрядов и коронного разряда. Состоит из двух частей:
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля на 6 кВ (8,7/10 кВ) типичная толщина изоляции жилы составляет 3,0-3,5 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C против +70°C у ПВХ), стойкость к деформациям и тепловым ударам.
4. Экранирование изоляции (Поясной экран)
Поверх изолированных жил накладывается общий экран. Он аналогичен экрану жилы и состоит из:
5. Разделительный слой и герметизация
Поверх экрана накладываются поясная изоляция (например, из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты) и элементы герметизации. Герметизация («уг» в маркировке) обеспечивается наложением под оболочку слоя гидрофобного заполнителя (например, на основе алюмополимерной ленты) или специальных герметизирующих лент, препятствующих продольной миграции влаги в случае повреждения наружной оболочки.
6. Оболочка
Наружная защитная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля. ПВХ-пластикат обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи), ультрафиолетового излучения и выполняет функцию дополнительной электрической изоляции.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
| Параметр | Значение для АПвПуг 6 кВ 50 мм² | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (8,7/10 кВ) | U0 — напряжение между жилой и землей, U — междуфазное |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. | 15 кВ | Для готового кабеля после изготовления |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C | Для изоляции из СПЭ |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Длительность КЗ не более 5 сек. |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C | |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для многопроволочных жил |
| Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Токовая нагрузка зависит от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения по ПУЭ 7 изд. и ГОСТ 31996-2012.
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| Проложен в земле (в траншее), температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт | 165-175 А |
| Проложен в воздухе (на открытом воздухе, в помещении), температура воздуха +25°C | 155-165 А |
| Проложен в кабельном канале (блоке, туннеле) | 140-150 А |
Примечание: Точные значения необходимо определять по актуализированным таблицам ПУЭ или путем расчета с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, группирование, глубину прокладки и т.д.).
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения кабеля АПвПуг 6 кВ 50 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвПуг перед кабелем с бумажной изоляцией (АСБ):
Преимущества перед кабелем с изоляцией из ПВХ (например, АВВГ):
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвПуг отличается от АПвПу?
Буква «г» в маркировке АПвПуг указывает на наличие герметизации (гидрофобного заполнения) для защиты от продольного распространения влаги. Кабель АПвПу такой герметизации не имеет, что может ограничивать его применение в местах с повышенной влажностью или риском попадания воды при повреждении оболочки.
Можно ли прокладывать кабель АПвПуг 6 кВ 50 мм² в земле?
Да, это одна из основных областей его применения. Конструкция с герметизацией («уг») и ПВХ оболочкой, стойкой к агрессивным средам, позволяет прокладывать его непосредственно в траншеях. Рекомендуется защита песчаной подсыпкой и механическими плитами или сигнальной лентой.
Какое минимальное сечение экрана по нормам?
Согласно ГОСТ 31996-2012, минимальное сечение медных проволок или ленты экрана (заземляющего проводника) для кабелей на напряжение 6-35 кВ должно быть не менее 16 мм². Для кабеля 50 мм² это требование обязательно к исполнению.
Какой срок службы у этого кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвПуг при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше.
Что означает цифра «8,7/10 кВ» в характеристиках напряжения?
Это альтернативное обозначение того же класса напряжения. U0/U = 8,7/10 кВ, где 8,7 кВ — эффективное значение напряжения между жилой и землей, 10 кВ — эффективное значение напряжения между любыми двумя жилами. Для трехфазной сети 6 кВ междуфазное напряжение составляет 6 кВ, а относительно земли — 6/√3 ≈ 3,46 кВ. Класс напряжения 8,7/10 кВ является стандартным рядом и гарантирует, что кабель может выдерживать повышенные и перенапряжения, характерные для сети 6 кВ.
Можно ли использовать кабель АПвПуг для прокладки в пожароопасных зонах?
Стандартное исполнение кабеля АПвПуг не является огнестойким (не сохраняет работоспособность в условиях пожара) и не имеет пониженного дымо- и газовыделения. Для пожароопасных зон, помещений с массовым пребыванием людей, метро и т.д. необходимо применять специальные исполнения: с индексом «нг(А)-LS» (не распространяющий горение, с пониженным дымогазовыделением) или «нг(А)-FR» (огнестойкий).
Как правильно выбрать муфты для монтажа?
Для кабеля АПвПуг 6 кВ 50 мм² необходимо применять соединительные и концевые муфты, специально предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение и сечение. Муфты для бумажных кабелей (АСБ) не подходят. Рекомендуется использовать муфты одного производителя или системы, рекомендованные заводом-изготовителем кабеля.