Кабель АПвПуг 6 кВ 630 мм

Кабель АПвПуг 6 кВ 630 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПуг 6 кВ с сечением жилы 630 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 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка его маркировки по ГОСТ 31565-2012 (и более ранним стандартам) является ключом к пониманию его конструкции: А – алюминиевая токопроводящая жила, П – изоляция из сшитого полиэтилена, в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, П – наружная оболочка из полиэтилена, уг – обозначение, указывающее на наличие медных экранов по жилам. Конкретное сечение 630 мм² определяет высокую пропускную способность по току, что делает данный кабель решением для ответственных участков кабельных линий.

Конструктивные элементы кабеля АПвПуг 6 кВ 630 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельной продукции) по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить его теплоотдачу. Жила может быть как однопроволочной (для данного сечения – редко), так и многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа.

2. Экранирование жилы

Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроскопических воздушных включений на границе раздела жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – главной причины старения изоляции.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C. Толщина изоляции нормируется стандартами и для напряжения 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм.

4. Экранирование изоляции

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде медной ленты или проволок, наложенных спирально. Этот экран служит для создания равномерного электрического поля вокруг изоляции, отвода емкостных токов и обеспечения безопасности при касании оболочки кабеля в случае пробоя изоляции, так как он заземляется. Буква «уг» в маркировке прямо указывает на наличие этого экрана по жилам.

5. Поясная изоляция и заполнение

Экранированные изолированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними заполняется промежуточным заполнителем из эластичного материала (например, ПВХ-пластикат, резиновые смеси) или тем же материалом, что и внутренняя оболочка. Это придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.

6. Внутренняя оболочка (В)

Поверх скрученных жил накладывается герметизирующий слой – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она служит барьером для влаги, дополнительной механической защитой и основой для наложения брони.

7. Броня

Кабель АПвПуг 6 кВ 630 мм², в отличие от модификации АПвПу, имеет броневой покров, обозначаемый буквой «г» (гибкая) в конце маркировки. Броня выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Их основная функция – защита кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле (траншеях) и в кабельных сооружениях.

8. Наружная оболочка (П)

Наружный защитный шланг из полиэтилена (ПЭ) защищает броневые ленты от коррозии и агрессивных сред. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге, химическим веществам и обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Ниже приведены ключевые параметры для кабеля АПвПуг 6 кВ 630 мм², основанные на типовых технических условиях.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвПуг 6 кВ 630 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Высокое сечение определяет его использование на участках с большими передаваемыми мощностями.

• Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки для данной марки кабеля. Броня надежно защищает от механических воздействий грунта и при правильном устройстве песчаной подушки и засыпке обеспечивает долговечную работу. Требуется соблюдение норм по глубине прокладки (обычно 0,7-1,0 м), расстоянию между параллельно проложенными кабелями и применению сигнальной ленты.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Броня также актуальна для защиты от возможных падений предметов, вибраций и иных внешних воздействий в кабельных сооружениях.
• Прокладка в помещениях и тоннелях: Допускается, но необходимо учитывать горючесть материалов изоляции и оболочки (категория Г2-Г3 по ГОСТ 31565). При групповой прокладке требуется применение огнезащитных покрытий или иных мер.

Важное замечание: Прокладка в воздухе (по фасадам, на опорах) без защиты от прямых солнечных лучей не рекомендуется для кабелей с полиэтиленовой наружной оболочкой, так как УФ-излучение вызывает ее деструкцию. Для таких случаев существуют модификации с УФ-стабилизированной оболочкой (часто из ПЭ или ПВХ светостабилизированного).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией)

Кабель АПвПуг пришел на смену традиционным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл, СБ) и имеет ряд ключевых преимуществ:

• Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C, что позволяет увеличить пропускную способность линии или использовать меньшее сечение.
• Отсутствие риска стекания пропитки: Кабели с XLPE не имеют жидкой пропитки, поэтому их можно прокладывать на трассах с большим перепадом уровней без ограничений.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полупроводящие экраны и изоляция из сшитого полиэтилена не гигроскопичны.
• Меньший вес и внешний диаметр: При одинаковом напряжении и сечении кабель с XLPE, как правило, компактнее и легче, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Упрощенный монтаж и соединение: Не требуется спецоборудование для герметизации концов (концевые муфты проще), монтаж возможен при более низких температурах.
• Большая длина строительной намотки: Снижает количество соединений на длинной трассе.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При повреждении экрана или изоляции возможно развитие «древесных» разрядов (трекинга), что ведет к ускоренному пробою.
• Более высокая стоимость: Хотя с развитием технологий разница сокращается.
• Сложность ремонта в полевых условиях: Для качественного восстановления изоляции требуется специальное оборудование и материалы.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Раскатка: Запрещается сбрасывать барабан с кабелем с транспортного средства. Раскатка должна производиться с применением роликов или лебедок, не допуская механических повреждений оболочки и брони.
• Изгиб: Минимальный радиус изгиба при монтаже должен строго соблюдаться. Для кабелей с броней из стальных лент он обычно составляет не менее 15-20 наружных диаметров кабеля.
• Заземление: Медные экраны по жилам и броневые ленты должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт должна производиться квалифицированным персоналом с использованием комплектующих, рекомендованных производителем кабеля, в строгом соответствии с технологическими картами.
• Испытания: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (как правило, 2.5U₀ в течение 15 мин для послеремонтных испытаний) и измерению сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвПуг и АПвПу?

Буква «г» в конце маркировки АПвПуг указывает на наличие брони из двух стальных оцинкованных лент. Кабель АПвПу имеет те же элементы (алюминий, изоляция XLPE, экраны, оболочки), но не имеет броневого покрова. АПвПу применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах), где нет риска механических повреждений, или в условиях, где броня не требуется (например, на эстакадах с защитой). АПвПуг предназначен в первую очередь для прокладки непосредственно в земле.

Можно ли использовать кабель АПвПуг для прокладки в воде?

Нет, кабель АПвПуг не предназначен для прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Его конструкция (броня из стальных лент, полиэтиленовая оболочка) не обеспечивает долговременную герметичность от проникновения воды под давление. Для подводной прокладки применяются специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой и усиленной броней (например, АПвП2г).

Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На что влияет количество жил (1х630 или 3х630)?

Сечение выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (I_дл), потере напряжения и токам короткого замыкания. Сечение 630 мм² выбирается для фидеров с токами нагрузки 650-800 А. Выбор между одножильным и трехжильным кабелем зависит от схемы сети и условий прокладки:

• Трехжильный кабель (3х630): Компактнее при прокладке в одной траншее, проще в монтаже муфт (одна муфта на все три фазы), но имеет больший вес и диаметр на барабане. Требует учета взаимного нагрева жил.
• Одножильный кабель (1х630): Используется тремя экземплярами (по одному на фазу). Требует укладки в треугольник или «в ряд» с соблюдением расстояний для обеспечения теплоотвода. Меньший вес отдельного барабана, но большее количество муфт (3 на соединение). Часто применяется для больших токов, где использование трехжильного кабеля становится нерациональным из-за его чрезмерной массы и размеров.

Какой ток короткого замыкания может выдержать этот кабель и как его рассчитать?

Термическая стойкость к току короткого замыкания определяется по формуле: S ≥ (I_кз √t) / K, где S – сечение жилы (630 мм²), I_кз – действующее значение тока КЗ, t – время отключения КЗ (с), K – коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимой температуры (для алюминия при начальной температуре +90°C и конечной +250°C K ≈ 94). Для кабеля 630 мм² при времени отключения t=1 с, допустимый ток I_кз ≈ 94 630 / √1 ≈ 59220 А. Для других времен ток пересчитывается обратно пропорционально квадратному корню из времени.

Требуется ли для кабеля АПвПуг 6 кВ 630 мм² дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, обязательно. Помимо устройства песчаной подушки и засыпки, для защиты от механических повреждений при последующих земляных работах сверху кабеля (на глубине ~0.3-0.4 м от поверхности) должна укладываться сигнальная лента из пластика с предупреждающей надписью. На участках с повышенной опасностью (переходы через дороги, вводы в здания) кабель дополнительно защищают плитами или кирпичом, либо прокладывают в трубах (асбоцементных, ПНД, металлических).

Как маркируются концы кабеля при поставке?

При поставке на барабанах концы кабеля герметизируются термоусаживаемыми или литыми заглушками для предотвращения попадания влаги. На бирке барабана указывается: завод-изготовитель, марка кабеля, напряжение, сечение и количество жил, длина, масса, дата изготовления, номер барабана, знак соответствия. На самой оболочке кабеля через каждые метр-полтора наносится непрерывная маркировка с указанием марки, года выпуска, сечения и номинального напряжения.